WO2022004228A1 - 透明導電性フィルム - Google Patents

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WO2022004228A1
WO2022004228A1 PCT/JP2021/020636 JP2021020636W WO2022004228A1 WO 2022004228 A1 WO2022004228 A1 WO 2022004228A1 JP 2021020636 W JP2021020636 W JP 2021020636W WO 2022004228 A1 WO2022004228 A1 WO 2022004228A1
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transparent conductive
conductive film
film
transparent
height
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央 多々見
知大 高橋
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東洋紡株式会社
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    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01BCABLES; CONDUCTORS; INSULATORS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR CONDUCTIVE, INSULATING OR DIELECTRIC PROPERTIES
    • H01B5/00Non-insulated conductors or conductive bodies characterised by their form
    • H01B5/14Non-insulated conductors or conductive bodies characterised by their form comprising conductive layers or films on insulating-supports

Definitions

  • the present invention is a transparent conductive film in which a transparent conductive film of an indium-tin composite oxide is laminated on a transparent plastic film base material, particularly light operability and excellent pen sliding when used for a resistance film type touch film. It relates to a transparent conductive film having durability.
  • a transparent conductive film in which a transparent and low-resistance thin film is laminated on a transparent plastic base material is used for applications that utilize the conductivity, for example, flat panel displays such as liquid crystal displays and electroluminescence (EL) displays.
  • flat panel displays such as liquid crystal displays and electroluminescence (EL) displays.
  • EL electroluminescence
  • the conventional transparent conductive film shown in Patent Document 1 attempts to improve the pen sliding durability by controlling the crystallinity of the indium-tin composite oxide.
  • the conventional transparent conductive film has insufficient operability when the input load test described later is carried out.
  • An object of the present invention is to provide a transparent conductive film having light operability and excellent pen sliding durability in view of the above-mentioned conventional problems.
  • the present invention has been made in view of the above circumstances, and the transparent conductive film of the present invention that has been able to solve the above problems has the following configuration.
  • 1. A transparent conductive film in which a transparent conductive film of an indium-tin composite oxide is laminated on at least one surface side of a transparent plastic film substrate.
  • a transparent conductive film (size: 220 mm x 135 mm) is used as one panel plate, and an indium-tin composite oxide thin film having a thickness of 20 nm is obtained by sputtering on a glass substrate (size: 232 mm x 151 mm) as the other panel plate.
  • Epoxy resin (length 60 ⁇ m ⁇ width 60 ⁇ m ⁇ height 5 ⁇ m) as a dot spacer on the transparent conductive thin film
  • double-sided tape (thickness: 105 ⁇ m, width 6 mm) is attached to the transparent conductive thin film A side of the ITO glass so that a rectangle of 190 mm ⁇ 135 mm can be formed starting from any one of the four corners of the ITO glass.
  • the transparent conductive film B side of the transparent conductive film is attached onto the double-sided tape attached to the ITO glass, and the transparent conductive thin film A and the transparent conductive film B are laminated so as to face each other. At this time, one short side of the transparent conductive film is made to protrude from the ITO glass.
  • a load is applied from the transparent conductive film side with a pen made of polyacetal (tip shape: 0.8 mmR), and the load value when the resistance value measured by the tester becomes stable is used as the input start load.
  • the position where the load is applied with the pen is the central region surrounded by the four dot spacers, and the average value of the input start load at the three points is calculated. For example, it is preferable to measure the input start load at any three points separated from the double-sided tape by 50 mm or more and take an average value. Also, the decimal point may be rounded off. Further, the position where the load is applied by the pen is the central region of the four dot spacers as shown in FIG. In FIG. 6, each reference numeral indicates an ITO glass 10, a dot spacer 11, and a position 12 to which a load is applied by a pen. 2.
  • the rigidity of the film rigidity test below is 0.23 N ⁇ cm or more and 0.90 N ⁇ cm or less, and the average maximum peak height of the conductive surface of the transparent conductive film is the following formula (2-1). ) And the above-mentioned transparent conductive film satisfying the formula (2-2).
  • (Film stiffness test method) A 20 mm ⁇ 250 mm test piece is taken from the transparent conductive film and placed on a smooth horizontal table with the transparent conductive layer facing up. At this time, place only the 20 mm ⁇ 20 mm part of the test piece on the horizontal table, and place the 20 mm ⁇ 230 mm so that it goes out of the horizontal table. Also, place a weight on the 20 mm x 20 mm part of the test piece.
  • Equation (1) (g ⁇ a ⁇ b ⁇ L 4 ) ⁇ 8 ⁇ (N ⁇ cm)
  • g gravitational acceleration
  • a length of short side of test piece
  • b specific gravity of test piece
  • L length of test piece
  • difference between height of horizontal table and height of film tip (Average maximum mountain height evaluation)
  • the average maximum mountain height is the average of the maximum mountain heights of 5 points.
  • the maximum mountain height is specified in ISO 25178, and is a three-dimensional surface shape measuring device Bartscan (R5500H-M100 manufactured by Ryoka System Co., Ltd. (measurement conditions: wave mode, measurement wavelength 560 nm, objective lens 10 times)). Was used to determine the maximum mountain height. Values less than 1 nm were rounded off.
  • the maximum value of the maximum mountain height in the average maximum mountain height evaluation is more than 1.0 times and 1.4 times or less of the average maximum mountain height, and is The transparent conductive film having a minimum value of the maximum mountain height in the average maximum mountain height evaluation of 0.6 times or more and 1.0 times or less of the average maximum mountain height. 4.
  • the above-mentioned transparent conductive film having a concentration of tin oxide contained in the transparent conductive film of 0.5 to 40% by mass. 6.
  • a curable resin layer is provided between the transparent conductive film and the transparent plastic film substrate. Further, the transparent conductive film having a functional layer on the side opposite to the transparent conductive film of the transparent plastic base material. 7.
  • the above-mentioned transparent conductive film having an easy-adhesion layer on at least one side of the transparent plastic film base material.
  • the above-mentioned transparent conductive film in which the ON resistance of the transparent conductive film of the transparent conductive film according to the following pen sliding durability test is 10 k ⁇ or less.
  • a transparent conductive film is used as one panel plate, and the other panel plate is a transparent conductive film composed of an indium-tin oxide composite oxide thin film (tin oxide content: 10% by mass) having a thickness of 20 nm on a glass substrate by a sputtering method. Use a thin film.
  • a touch panel was produced by arranging these two panel plates via epoxy beads having a diameter of 30 ⁇ m so that the transparent conductive thin films face each other.
  • the transparent conductive film of the present invention is a transparent conductive film in which a transparent conductive film of an indium-tin composite oxide is laminated on at least one surface side of a transparent plastic film substrate, and is subjected to the following input load test.
  • a transparent conductive film (size: 220 mm x 135 mm) is used as one panel plate, and an indium-tin composite oxide thin film having a thickness of 20 nm is obtained by sputtering on a glass substrate (size: 232 mm x 151 mm) as the other panel plate.
  • a transparent conductive thin film A made of (tin oxide content: 10% by mass) is used.
  • Epoxy resin (length 60 ⁇ m ⁇ width 60 ⁇ m ⁇ height 5 ⁇ m) as a dot spacer on the transparent conductive thin film A side of a glass substrate with an indium-tin composite oxide thin film, also referred to as ITO glass, is formed in a square lattice with a pitch of 4 mm. Place in.
  • double-sided tape is attached to the transparent conductive thin film A side of the ITO glass so that a rectangle of 190 mm ⁇ 135 mm can be formed starting from any one of the four corners of the ITO glass.
  • the transparent conductive film B side of the transparent conductive film is attached onto the double-sided tape attached to the ITO glass, and the transparent conductive thin film A and the transparent conductive film B are laminated so as to face each other. At this time, one short side of the transparent conductive film is made to protrude from the ITO glass.
  • a load is applied from the transparent conductive film side with a pen made of polyacetal (tip shape: 0.8 mmR), and the load value when the resistance value measured by the tester becomes stable is used as the input start load.
  • the position where the load is applied with the pen is the central region surrounded by the four dot spacers, and the average value of the input start load at the three points is calculated. For example, it is preferable to measure the input start load at any three points separated from the double-sided tape by 50 mm or more and take an average value. Also, the decimal point may be rounded off. Further, the position where the load is applied by the pen is the central region of the four dot spacers as shown in FIG.
  • the resistance value when measured with a tester, it is preferable that the resistance value fluctuates within a range of, for example, ⁇ 5% in the determination of the "stable resistance value" according to external factors such as the environment to be measured. ..
  • the present invention having such characteristics makes it possible to provide a transparent conductive film having light operability and excellent pen sliding durability.
  • the obtained transparent conductive film is extremely useful for applications such as a resistance film type touch panel.
  • the transparent conductive film of the present invention has light operability.
  • the maximum mountain height of the surface on the transparent conductive film side is in an appropriate range with respect to the height of the dot spacer in the ITO glass for a touch panel.
  • the rigidity of the film was low and that the tin oxide concentration of the transparent conductive film was close to that of the ITO glass for touch panels.
  • Light operability means that even if the transparent conductive film side is pressed with a pen or a finger with a light force on the resistance film type touch panel, input to the resistance film type touch panel is possible.
  • the nimble operability was evaluated in the input load test in the present invention.
  • the input start load of the transparent conductive film by the input load test is 3 g or more and 15 g or less, it has a light operability.
  • the present invention having such an input starting load is a transparent conductive film used for applications such as a resistance film type touch panel, but due to age, illness, or other reasons, a person with a weak finger pressing force or a pen pressure can be used. It is possible to input by lightly touching a weak person.
  • the input start load When the input start load is 15 g or less, it is preferable because it has a light operability. More preferably, it is 13 g or less. More preferably, it is 11 g or less. On the other hand, when the input start load is 3 g or more, it is preferable because an erroneous reaction of the touch panel can be prevented. It is more preferably 5 g or more, still more preferably 8 g or more.
  • the rigidity of the following film rigidity test is 0.23 N ⁇ cm or more and 0.90 N ⁇ cm or less, and further, the following average maximum peak height of the surface of the transparent conductive film on the transparent conductive film side. It is preferable that the film satisfies the following equations (2-1) and (2-2).
  • the rigidity by the film rigidity test will be described. In the film stiffness test, the test piece is placed on a smooth horizontal table with the transparent conductive layer facing up. This is because the transparent conductive film is pressed from the non-transparent conductive layer side with a pen or a finger, and the directions in which the transparent conductive film is deformed are aligned.
  • the value of rigidity and softness changes depending on whether the transparent conductive layer is on the top or the bottom in the film rigidity test, so care must be taken when making an evaluation.
  • the curable resin layer is arranged between the transparent plastic base material and the transparent conductive film, the thickness and hardness of the curable resin layer also affect the rigidity and softness.
  • the curable resin layer is arranged on both sides of the transparent plastic base material, the balance between the thickness and the hardness of the curable resin layer on each surface affects the rigidity and softness.
  • the rigidity of the transparent conductive film is 0.23 N ⁇ cm or more, the transparent conductive film is not easily deformed when it is unintentionally touched with a very light force, so that the transparent conductive film is transparent. Electrical contact between the transparent conductive film of the film and the transparent conductive film of the ITO glass for the touch panel is unlikely to occur, and it is easy to prevent erroneous input, which is preferable. It is also preferable because it has excellent pen sliding durability. More preferably, it is 0.27 N ⁇ cm or more. More preferably, it is 0.30 N ⁇ cm or more.
  • the transparent conductive film of the conductive film and the transparent conductive film of ITO glass are easily electrically contacted, it is preferable because it has a light operability. More preferably, it is 0.80 N ⁇ cm or less. More preferably, it is 0.70 N ⁇ cm or less. Particularly preferably, it is 0.60 N ⁇ cm or less.
  • Equation (1) (g ⁇ a ⁇ b ⁇ L 4 ) ⁇ 8 ⁇ (N ⁇ cm)
  • g gravitational acceleration
  • a length of short side of test piece
  • b specific gravity of test piece
  • L length of test piece
  • difference between height of horizontal table and height of film tip
  • the rigidity of the film rigidity test is 0.23 N ⁇ cm or more and 0.90 N ⁇ cm or less, and further, the transparent conductive film side of the transparent conductive film. It is preferable that the following average maximum mountain heights of the surface satisfy the following equations (2-1) and (2-2). (Average maximum mountain height evaluation)
  • the average maximum mountain height is the average of the maximum mountain heights of 5 points. To select 5 points, first select any 1 point A. Next, a total of two points are selected, one for each 1 cm upstream and downstream in the longitudinal (MD) direction of the film with respect to A.
  • the maximum mountain height is specified in ISO 25178, and is a three-dimensional surface shape measuring device Bartscan (R5500H-M100 manufactured by Ryoka System Co., Ltd. (measurement conditions: wave mode, measurement wavelength 560 nm, objective lens 10 times)).
  • Bartscan R5500H-M100 manufactured by Ryoka System Co., Ltd. (measurement conditions: wave mode, measurement wavelength 560 nm, objective lens 10 times)
  • the transparent conductive film can be pressed with a pen or a finger from the transparent conductive film side with a low input load. Since the transparent conductive film arranged on the protrusion on the transparent conductive film side can be electrically contacted with the transparent conductive film of the ITO glass for the touch panel, it is preferable because it has a light operability. More preferably, the y-intercept of the formula (2-1), that is, the value represented by "-1.8" of the above formula (2-1) is -1.7 or more. More preferably, the y-intercept of the formula (2-1) is ⁇ 1.6 or more.
  • the transparent conductive film can be rolled into a roll without any trouble, which is preferable. More preferably, it is 0.010 ( ⁇ m) or more. More preferably, it is 0.020 ( ⁇ m) or more. Further, if the average maximum mountain height is 12,000 ( ⁇ m) or less, the transparent conductive film arranged on the protrusion on the transparent conductive film side of the transparent conductive film and the transparent conductive film of the ITO glass for the touch panel are not intended. Since electrical contact is unlikely to occur, it is easy to prevent erroneous input, which is preferable. More preferably, it is 11.000 ( ⁇ m) or less. More preferably, it is 10.000 ( ⁇ m) or less. From the above, it was found that a light operability is satisfied by an appropriate balance between the flexibility and the average maximum mountain height.
  • the maximum value of the maximum mountain height in the average maximum mountain height evaluation described below is more than 1.0 times and 1.4 times or less of the average maximum mountain height, and is The minimum value of the maximum mountain height in the average maximum mountain height evaluation is 0.6 times or more and 1.0 times or less of the average maximum mountain height. Within the above range, the variation in the input start load is less than ⁇ 5%, which is preferable. If the minimum value of the maximum mountain height in the average maximum mountain height evaluation is 0.6 times or more of the average maximum mountain height, the in-plane of the high protrusion on the transparent conductive film side of the transparent conductive film, which is involved in light operability.
  • the distribution is even, when pressing from the transparent conductive film side with a pen or a finger, it is possible to input the touch panel with the same input load at any place, which is preferable. More preferably, it is 0.7 times or more. More preferably, it is 0.8 times or more.
  • the maximum value of the maximum mountain height in the average maximum mountain height evaluation is 1.4 times or less of the average maximum mountain height, the high protrusions on the transparent conductive film side of the transparent conductive film, which is involved in light operability. Since the in-plane distribution of the film is even, when the transparent conductive film is pressed from the transparent conductive film side with a pen or a finger, the touch panel can be input with the same input load at any place, which is preferable. More preferably, it is 1.3 times or less. More preferably, it is 1.2 times or less.
  • the average maximum mountain height is the average of the maximum mountain heights of 5 points. To select 5 points, first select any 1 point A. Next, a total of two points are selected, one for each 1 cm upstream and downstream in the longitudinal (MD) direction of the film with respect to A. Next, a total of two points are selected, one point each on the left and right 1 cm in the width (TD) direction of the film with respect to A.
  • the maximum mountain height is specified in ISO 25178, and is a three-dimensional surface shape measuring device Bartscan (R5500H-M100 manufactured by Ryoka System Co., Ltd. (measurement conditions: wave mode, measurement wavelength 560 nm, objective lens 10 times)). Was used to determine the maximum mountain height. Values less than 1 nm were rounded off.
  • the transparent conductive film in the present invention is made of an indium-tin composite oxide.
  • the surface resistance of the transparent conductive film of the present invention is preferably 50 to 900 ⁇ / ⁇ , more preferably 50 to 700 ⁇ / ⁇ . Further, the total light transmittance of the transparent conductive film of the present invention is preferably 70 to 95%.
  • the thickness of the transparent conductive film is preferably 10 nm or more and 100 nm or less.
  • the thickness of the transparent conductive film is 10 nm or more, the transparent conductive film adheres to the transparent film base material or the curable resin layer as a whole, and the film quality of the transparent conductive film is stabilized. As a result, the surface resistance value is stable. It is preferable because it is in a preferable range.
  • the thickness of the transparent conductive film is more preferably 13 nm or more, more preferably 16 nm or more.
  • the thickness of the transparent conductive film is 100 nm or less, the crystal grain size and crystallinity of the transparent conductive film are appropriate, and the total light transmittance is at a practical level, which is preferable. It is more preferably 50 nm or less, further preferably 30 nm or less, and particularly preferably 25 nm or less.
  • the concentration of tin oxide contained in the transparent conductive film of the transparent conductive film is preferably 0.5 to 40% by mass.
  • the tin oxide concentration contained in the touch panel ITO glass is generally 10% by mass.
  • the transparent conductive film of the transparent conductive film can be used. Since the transparent conductive film of ITO glass is easily electrically contacted, it is preferable because it has light operability.
  • the tin oxide concentration contained in the touch panel ITO glass is often 10% by mass. Therefore, in the present invention, the tin oxide concentration of the transparent conductive film is preferably 40% by mass or less. More preferably, it is 25% by mass or less. More preferably, it is 20% by mass or less. Particularly preferably, it is 2% by mass or more and 18% by mass.
  • the surface resistance of the transparent conductive film becomes a practical level, which is preferable. More preferably, the tin oxide content is 1% by mass or more, and particularly preferably 2% by mass or more.
  • the transparent conductive film in the present invention has a curable resin layer between the transparent conductive film and the transparent plastic film substrate. Further, it is preferable to have a functional layer on the side opposite to the transparent conductive film of the transparent plastic base material. As shown in FIG. 2, a transparent conductive film 5, a curable resin layer 6, a transparent plastic film base material 7, and a functional layer 8 can be provided in this order. If the transparent conductive film is heated in the touch panel processing step and the monomers and oligomers generated from the transparent plastic film substrate are deposited on the transparent conductive film at that time, the light operability of the touch panel may be impaired. Therefore, it is preferable to have a curable resin layer between the transparent conductive film and the transparent plastic film base material because it can block the precipitation of monomers and oligomers on the transparent conductive film.
  • the transparent plastic film base material has a curable resin layer and a functional layer.
  • the curable resin layer and the functional layer by having the curable resin layer and the functional layer, the rigidity and softness of the transparent conductive film can be adjusted to a more preferable range in the present invention.
  • the curable resin layer and the functional layer according to the present invention can more effectively exhibit various characteristics such as pen sliding durability.
  • the rigidity and softness of the transparent conductive film of the present invention can be adjusted, the input starting load can be adjusted within a predetermined range, and moreover. , Excellent visibility can be achieved.
  • the curable resin layer and the functional layer by having both the curable resin layer and the functional layer, a light operation feeling and more accurate input performance are exhibited in the resistance film type touch panel. be able to. Further, by having the curable resin layer on the transparent plastic film base material, in addition to increasing the adhesion of the transparent conductive film, the force applied to the transparent conductive film can be dispersed, so that the transparent conductive film is transparent in the pen sliding durability test. It is preferable because cracks, peeling, wear and the like can be suppressed with respect to the conductive film. Further, it is preferable to have the functional layer on the transparent plastic film base material because it is less likely to be scratched by inputting with a pen or the like.
  • an easy-adhesion layer is laminated on at least one side of a transparent plastic film base material.
  • the transparent conductive film in the present invention includes an easy-adhesion layer between the transparent plastic film base material and the curable resin layer, and between the transparent plastic film base material and the functional layer, or both of them. Is preferable.
  • a configuration example is shown in FIGS. 3, 4, and 5. In these figures, the easy-adhesion layer 9 is arranged. Other symbols have the same meaning as in FIG.
  • the presence of the easy-adhesive layer allows the curable resin layer and the functional layer to be firmly adhered to the transparent plastic film base material, and thus peeling of the curable resin layer and the functional layer due to an external force can be more effectively suppressed, which is preferable.
  • the transparent conductive film of the present invention is a transparent conductive film in which a transparent conductive film of an indium-tin composite oxide is laminated on at least one surface of a transparent plastic film substrate, and has the following pen sliding durability.
  • the ON resistance of the transparent conductive film of the transparent conductive film in the test is preferably 10 k ⁇ or less.
  • the transparent conductive film according to the present invention is used as one panel plate, and the other panel plate is an indium-tin composite oxide thin film having a thickness of 20 nm by a sputtering method on a glass substrate (tin oxide content: 10% by mass).
  • a transparent conductive thin film made of is used.
  • the two panel plates are arranged via epoxy beads having a diameter of 30 ⁇ m so that the transparent conductive thin films face each other, and the film side panel plate and the glass side panel plate are attached with double-sided tape having a thickness of 170 ⁇ m.
  • a load of 2.5 N was applied to a polyacetal pen (tip shape: 0.8 mmR), and a linear sliding test of 50,000 reciprocations was performed on the touch panel.
  • a pen load is applied to the transparent conductive film surface according to the present invention.
  • the sliding distance was 30 mm and the sliding speed was 180 mm / sec.
  • the ON resistance resistance value when the movable electrode (film electrode) and the fixed electrode came into contact with each other
  • the ON resistance of the transparent conductive film of the transparent conductive film according to the pen sliding durability test is 10 k ⁇ or less, cracks, peeling, wear, etc. are suppressed with respect to the transparent conductive film even if continuous input is made to the touch panel with a pen. It is preferable because it is used.
  • the ON resistance may be 9.5 k ⁇ or less, more preferably 5 k ⁇ or less.
  • the ON resistance is 3 k ⁇ or less, may be 1.5 k ⁇ or less, and is preferably 1 k ⁇ or less.
  • the ON resistance is, for example, 5 k ⁇ or more, may be 3 k ⁇ or more, and is preferably 0 k ⁇ or more.
  • the transparent conductive film in the present invention has a residual area ratio of the transparent conductive film of 95% or more in the adhesion test according to JIS K5600-5-6: 1999 on the surface of the transparent conductive film.
  • the transparent conductive film in the present invention preferably has a residual area ratio of the transparent conductive film of 95% or more even when an adhesion test (JIS K5600-5-6: 1999) is carried out on the transparent conductive film surface.
  • the peeling area of the transparent conductive film is preferably 99% or more, and particularly preferably 99.5% or more.
  • the transparent conductive film is a layer in which the transparent conductive film is in contact with the transparent conductive film such as a transparent plastic film base material or a curable resin layer. Due to the close contact, cracks, peeling, wear, etc. are suppressed against the transparent conductive film even if continuous input is made to the touch panel with a pen, and even if a stronger force than expected for normal use is applied, the transparent conductive film becomes a transparent conductive film. On the other hand, it is preferable because cracks and peeling are suppressed.
  • the transparent conductive film in the present invention has a residual area ratio of the functional layer of 95% or more in the adhesion test according to JIS K5600-5-6: 1999 on the surface of the functional layer surface.
  • the transparent conductive film in the present invention preferably has a residual area ratio of the functional layer surface of 95% or more even if an adhesion test (JIS K5600-5-6: 1999) is carried out on the functional layer surface, and more preferably.
  • the residual area ratio of the functional layer surface is 99% or more, and particularly preferably 99.5% or more.
  • the transparent conductive film that does not peel off the functional layer in the adhesion test has a transparent plastic film base material and the functional layer in close contact with each other, so even if continuous input is made to the touch panel with a pen, the functional layer will not crack, peel, or wear. It is preferable because the appearance defect is suppressed, and even if a stronger force than expected for normal use is applied, the functional layer relaxes the strong force and cracks, peeling, etc. are suppressed with respect to the transparent conductive film.
  • the manufacturing method for obtaining the transparent conductive film of the present invention is not particularly limited, and for example, the following manufacturing method can be preferably exemplified.
  • the sputtering method is preferably used as a method for forming a transparent conductive film of an indium-tin composite oxide on at least one surface of a transparent plastic film substrate.
  • Inert gas and oxygen gas are flowed in the film forming atmosphere using a mass flow controller, and a sintered target of indium-tin composite oxide is used to make the thickness of the transparent conductive film of indium-tin composite oxide 10 to 100 nm. Therefore, it is preferable to form a transparent conductive film on the transparent plastic film.
  • a plurality of indium-tin composite oxide sintering targets may be installed in the flow direction of the film.
  • the gas is not particularly limited as long as it is a gas containing hydrogen atoms (hydrogen, ammonia, hydrogen + argon mixed gas, etc.) using a mass flow controller in the film forming atmosphere, but water is excluded. ) May flow.
  • the film quality of the transparent conductive film deteriorates, and the surface resistance value deviates from the preferable range, or the transparent conductive film that originally crystallizes does not crystallize. Since it is known to have an adverse effect, the amount of water in the film forming atmosphere is also an important factor.
  • the center value the value between the maximum value and the minimum value
  • transparent conductivity It is preferable because it can suppress deterioration of the film quality of the film.
  • a protective film having a low water absorption rate is attached to the opposite surface of the surface on which the transparent conductive film is formed, because the amount of water released from the film when the transparent conductive film is formed is reduced. Further, it is preferable to set the film temperature during sputtering to 0 ° C. or lower to form a transparent conductive film on the transparent plastic film.
  • FIG. 1 shows a schematic diagram of an example of a sputtering apparatus preferably used in the present invention, in which the traveling film 1 partially contacts the surface of the center roll 2 and travels.
  • An indium-tin sputtering target 4 is installed via the chimney 3, and a thin film of indium-tin composite oxide is deposited and laminated on the surface of the film 1 running on the center roll 2.
  • the temperature of the center roll 2 is controlled by a temperature controller (not shown). When the film temperature is 0 ° C.
  • the release of impurity gas such as water and organic gas from the film which deteriorates the film quality of the transparent conductive film can be suppressed.
  • the first reason is that when a film is formed on a plastic film by sputtering, the film is heated and water is released from the film, so that the amount of water in the film formation atmosphere increases and the ultimate vacuum is measured. Since it increases more than the amount of water at the time, it is more accurate to express it with the amount of water at the time of film formation than to express it with the degree of ultimate vacuum.
  • the second reason is the case of a device that puts in a large amount of transparent plastic film.
  • the film is charged in the form of a film roll.
  • water easily drains from the outer layer of the roll, but water does not easily drain from the inner layer of the roll.
  • the film roll is stopped, but the film roll runs during film formation, and the inner layer of the film roll containing a large amount of water is unwound, so that the moisture in the film formation atmosphere This is because the amount increases and increases from the amount of water when the ultimate vacuum degree is measured.
  • the Bomberd step is to generate plasma by applying a voltage and discharging with only an inert gas such as argon gas or a mixed gas of a reactive gas such as oxygen and an inert gas flowing. .. Specifically, it is desirable to bombard the film by RF sputtering with a SUS target or the like. Since the film is exposed to plasma by the bombarding process, water and organic components are released from the film, and the water and organic components released from the film when the transparent conductive film is formed are reduced, so that the film quality of the transparent conductive film is good. Therefore, it is preferable. Further, since the layer in contact with the transparent conductive film is activated by the bombarding step, the adhesion of the transparent conductive film is improved, which is desirable because the pen sliding durability is improved.
  • the film roll for forming a transparent conductive film preferably has a height difference of 10 mm or less between the most convex portion and the most concave portion on the roll end face. When it is 10 mm or less, it is difficult to release water and organic components from the end face of the film when the film roll is put into the sputtering apparatus, and the film quality of the transparent conductive film is improved, which is preferable.
  • a protective film having a low water absorption rate In a film for forming a transparent conductive film (transparent plastic film base material), it is desirable to attach a protective film having a low water absorption rate to the opposite surface of the surface for forming the transparent conductive film. It is preferable to attach a protective film having a low water absorption rate because it is difficult for gas such as water to be released from the film substrate and the film quality of the transparent conductive film is improved. Polyethylene, polypropylene, cycloolefin and the like are preferable as the base material of the protective film having a low water absorption rate.
  • the method of forming a transparent conductive film of a crystalline indium-tin composite oxide on at least one surface of a transparent plastic film substrate it is desirable to introduce oxygen gas during sputtering.
  • oxygen gas is introduced during sputtering, there is no problem due to lack of oxygen in the transparent conductive film of the indium-tin composite oxide, the surface resistance of the transparent conductive film is low, and the total light transmittance is high, which is preferable. Therefore, it is desirable to introduce oxygen gas during sputtering in order to bring the surface resistance and total light transmittance of the transparent conductive film to a practical level.
  • the total light transmittance of the transparent conductive film of the present invention is preferably 70 to 95%.
  • the transparent conductive film of the present invention is formed by laminating a transparent conductive film of an indium-tin composite oxide on a transparent plastic film substrate, and then in an atmosphere containing oxygen at 80 to 200 ° C. and 0.1 to 1. It is desirable that it has been heat-treated for 12 hours.
  • the temperature of 80 ° C. or higher is preferable when it is necessary to increase the crystallinity of the transparent conductive film for the purpose of improving the pen sliding durability.
  • the temperature is 200 ° C. or lower, the flatness of the transparent plastic film is ensured, which is preferable.
  • the transparent plastic film base material used in the present invention is a film obtained by melt-extruding or solution-extruding an organic polymer into a film, and if necessary, stretching, cooling, and heat-fixing in the longitudinal direction and / or the width direction.
  • the organic polymers include polyethylene, polypropylene, polyethylene terephthalate, polyethylene-2,6-naphthalate, polypropylene terephthalate, polybutylene terephthalate, nylon 6, nylon 4, nylon 66, nylon 12, polyimide, polyamideimide, and polyether.
  • organic polymers polyethylene terephthalate, polypropylene terephthalate, polybutylene terephthalate, polyethylene-2,6-naphthalate, syndiotactic polystyrene, norbornene polymer, polycarbonate, polyarylate and the like are suitable. Further, these organic polymers may be copolymerized with a small amount of a monomer of another organic polymer, or may be blended with another organic polymer.
  • the transparent plastic film substrate used in the present invention has surface activity of the film such as corona discharge treatment, glow discharge treatment, flame treatment, ultraviolet irradiation treatment, electron beam irradiation treatment, ozone treatment, etc., as long as the object of the present invention is not impaired. It may be subjected to a chemical discharge treatment.
  • the thickness of the transparent plastic film base material is preferably in the range of 100 ⁇ m or more and 240 ⁇ m or less, and more preferably 120 ⁇ m or more and 220 ⁇ m or less.
  • the thickness of the plastic film is 100 ⁇ m or more, the mechanical strength is maintained, the deformation with respect to the pen input when used for a touch panel is small, and the pen sliding durability is excellent, which is preferable.
  • the thickness is 240 ⁇ m or less, it is preferable because it maintains a light operability when used for a touch panel.
  • the curable resin layer When the curable resin layer is laminated on the transparent plastic film base material, it is possible to block the precipitation of monomers and oligomers generated from the transparent plastic film base material on the transparent conductive film, and it is preferable because it does not hinder the light operability of the touch panel. ..
  • the transparent conductive film adheres strongly to the curable resin layer and the force applied to the transparent conductive film can be dispersed, cracks, peeling, wear, etc. occur with respect to the transparent conductive film in the pen sliding durability test. Is preferable because it suppresses.
  • the functional layer When the functional layer is laminated on the transparent plastic film base material, it is possible to block the precipitation of monomers and oligomers generated from the transparent plastic film base material, and it is preferable to suppress the deterioration of the visibility of the transparent conductive film. It is preferable to have a functional layer on the transparent plastic film base material in order to adjust the rigidity and softness of the transparent conductive film. Further, it is preferable to have the functional layer on the transparent plastic film base material because it is less likely to be scratched by inputting with a pen or the like.
  • the resin contained in the curable resin layer and the functional layer preferably used in the present invention is not particularly limited as long as it is a resin that can be cured by applying energy such as heating, ultraviolet irradiation, and electron beam irradiation.
  • examples thereof include acrylic resin, methacrylic resin, epoxy resin, melamine resin, polyester resin, urethane resin and the like. From the viewpoint of productivity, it is preferable to use an ultraviolet curable resin as a main component.
  • the resin contained in the curable resin layer and the functional layer may be the same resin or different resins.
  • Such an ultraviolet curable resin is synthesized from, for example, a polyfunctional acrylate resin such as acrylic acid or methacrylic acid ester of polyhydric alcohol, diisocyanate, polyhydric alcohol and hydroxyalkyl ester of acrylic acid or methacrylic acid.
  • a polyfunctional acrylate resin such as acrylic acid or methacrylic acid ester of polyhydric alcohol, diisocyanate, polyhydric alcohol and hydroxyalkyl ester of acrylic acid or methacrylic acid.
  • examples thereof include a polyfunctional urethane acrylate resin and the like.
  • monofunctional monomers such as vinylpyrrolidone, methylmethacrylate, and styrene can be added to these polyfunctional resins to copolymerize them.
  • a discharge treatment method in which a glow or corona discharge is applied to increase the number of carbonyl groups, carboxyl groups, and hydroxyl groups, and an acid or alkali to increase polar groups such as amino groups, hydroxyl groups, and carbonyl groups.
  • Examples include a chemical treatment method for processing.
  • the ultraviolet curable resin is usually used by adding a photopolymerization initiator.
  • a photopolymerization initiator a known compound that absorbs ultraviolet rays to generate radicals can be used without particular limitation, and such photopolymerization initiators include, for example, various benzoins, phenylketones, and benzophenones. The kind etc. can be mentioned.
  • the amount of the photopolymerization initiator added is usually preferably 1 to 5 parts by mass per 100 parts by mass of the ultraviolet curable resin.
  • the curable resin layer and the functional layer it is preferable to use inorganic particles and organic particles in combination in addition to the curable resin which is a main component.
  • inorganic particles and organic particles By dispersing the inorganic particles and the organic particles in the curable resin, unevenness can be formed on the surfaces of the curable resin layer and the functional layer, and the surface roughness in a wide region can be improved.
  • the rigidity and softness of the transparent conductive film can be adjusted to a more preferable range in the present invention by improving the surface roughness of the curable resin layer.
  • various characteristics such as pen sliding durability, anti-Newton ring property, and film winding property can be more effectively exhibited.
  • the rigidity and softness of the transparent conductive film can be adjusted to a more preferable range in the present invention.
  • various characteristics such as film windability, writing comfort of a pen, and touch of a finger can be more effectively exhibited.
  • examples of the inorganic particles include silica and the like.
  • examples of the organic particles include polyester resin, polyolefin resin, polystyrene resin, and polyamide resin.
  • the particles contained in the curable resin layer and the functional layer may be the same particles or different particles.
  • a resin that is incompatible with the curable resin in combination with the curable resin that is the main component it is also preferable to use a resin that is incompatible with the curable resin in combination with the curable resin that is the main component.
  • a resin that is incompatible with the curable resin in combination with the curable resin of the matrix phase separation occurs in the curable resin and the incompatible resin can be dispersed in the form of particles.
  • the dispersed particles of the incompatible resin can form irregularities on the surfaces of the curable resin layer and the functional layer, and can improve the surface roughness in a wide region.
  • incompatible resin examples include polyester resin, polyolefin resin, polystyrene resin, and polyamide resin.
  • the blending ratio when inorganic particles are used for the curable resin layer is shown.
  • the amount of inorganic particles is preferably 0.1 parts by mass or more and 30 parts by mass or less, more preferably 0.1 parts by mass or more and 25 parts by mass or less, and particularly preferably 0.1 parts by mass or more and 20 parts by mass or less per 100 parts by mass of the ultraviolet curable resin. It is less than a part by mass.
  • the blending amount of the inorganic particles is 0.1 part by mass or more and 30 parts by mass or less per 100 parts by mass of the ultraviolet curable resin, the convex portions formed on the surface of the curable resin layer are not too small, and the effective average maximum.
  • the transparent conductive film has some surface protrusions.
  • the higher the mixing ratio within the above range the higher the average maximum mountain height of the curable resin layer tends to be.
  • the higher the mixing ratio within the above range the more the rigidity and softness of the transparent conductive film tend to increase.
  • the mixing ratio when inorganic particles are used for the functional layer is shown. It is preferable that the amount of the inorganic particles is 0.1 parts by mass or more and 60 parts by mass or less per 100 parts by mass of the ultraviolet curable resin.
  • the higher the mixing ratio within the above range the lower the rigidity and softness of the transparent conductive film tend to be.
  • the blending amount of the inorganic particles is 0.1 part by mass or more and 60 parts by mass or less per 100 parts by mass of the ultraviolet curable resin, the rigidity of the transparent conductive film is adjusted to an appropriate value according to the present invention. Is preferable. Further, since surface protrusions are formed on the functional layer within a range that does not impair the effect of the present invention, the film winding property can be maintained, which is preferable.
  • the above-mentioned ultraviolet curable resin, photopolymerization initiator, and resin incompatible with inorganic particles, organic particles, and ultraviolet curable resin are dissolved in a common solvent to prepare a coating liquid.
  • the solvent used is not particularly limited, and is, for example, an alcohol solvent such as ethyl alcohol and isopropyl alcohol, an ester solvent such as ethyl acetate and butyl acetate, and dibutyl ether and ethylene glycol monoethyl ether.
  • Ketone-based solvents such as ether-based solvents, methylisobutylketone, cyclohexanone and the like, aromatic hydrocarbon-based solvents such as toluene, xylene, solventnaphtha and the like can be used alone or in combination.
  • the concentration of the resin component in the coating liquid (that is, the solid content concentration) can be appropriately selected in consideration of the viscosity and the like according to the coating method.
  • the ratio of the total amount of the ultraviolet curable resin, the photopolymerization initiator, and the high molecular weight polyester resin in the coating liquid is usually 20 to 80% by mass.
  • other known additives such as a silicone-based leveling agent may be added to the coating liquid, if necessary.
  • the prepared coating liquid is coated on a transparent plastic film base material.
  • the coating method is not particularly limited, and conventionally known methods such as a bar coat method, a gravure coat method, and a reverse coat method can be used.
  • the solvent of the coated coating liquid is evaporated and removed in the next drying step.
  • the high molecular weight polyester resin uniformly dissolved in the coating liquid becomes particles and precipitates in the ultraviolet curable resin.
  • the plastic film is irradiated with ultraviolet rays to crosslink and cure the ultraviolet curable resin to form a curable resin layer and a functional layer.
  • the high-molecular-weight polyester resin particles are fixed in the hard coat layer and form protrusions on the surfaces of the curable resin layer and the functional layer to improve the surface roughness in a wide area.
  • the thickness of the curable resin layer is preferably in the range of 0.1 ⁇ m or more and 15 ⁇ m or less. It is more preferably in the range of 0.5 ⁇ m or more and 10 ⁇ m or less, and particularly preferably in the range of 1 ⁇ m or more and 8 ⁇ m or less.
  • the thickness of the curable resin layer is 0.1 ⁇ m or more, sufficient protrusions are formed, which is preferable.
  • the productivity is good and preferable.
  • the curable resin layer is thick, the rigidity and softness of the transparent conductive film tends to increase.
  • the thickness of the functional layer is preferably in the range of 0.1 ⁇ m or more and 15 ⁇ m or less. It is more preferably in the range of 0.5 ⁇ m or more and 15 ⁇ m or less, and particularly preferably in the range of 1 ⁇ m or more and 10 ⁇ m. If the functional layer is thick, the rigidity and softness of the transparent conductive film tends to decrease. When the thickness of the functional layer is 0.1 ⁇ m or more, sufficient protrusions are formed, which is preferable. On the other hand, when it is 15 ⁇ m or less, the productivity is good and preferable.
  • the amount of inorganic particles, organic particles, and incompatible resin added to the curable resin layer, and the effect of the thickness of the curable resin layer on the rigidity of the transparent conductive film, are affected by the inorganic content of the functional layer.
  • the rigidity and softness of the transparent conductive film can be set to the above-mentioned appropriate values. Therefore, in the present invention, the effect of the present invention cannot be obtained simply by providing the functional layer, and by having the characteristics according to the present invention, it is possible to effectively contribute to the rigidity and softness of the transparent conductive film. ..
  • the thickness of the cured resin layer and the thickness of the functional layer may be the same.
  • the absolute value of the difference between the thickness of the cured resin layer and the thickness of the functional layer has the following relationship. 0.1 ⁇ m ⁇
  • the rigidity and softness of the transparent conductive film can be adjusted to a more preferable range in the present invention by providing a difference between the thickness of the cured resin layer and the thickness of the functional layer.
  • various characteristics such as pen sliding durability can be exhibited more effectively, and a transparent conductive film having light operability can be obtained.
  • it is preferable that the particle mass per unit volume of the cured resin layer and the particle mass per unit volume of the functional layer are different.
  • the easy-adhesion layer according to the present invention is preferably formed from a composition containing a urethane resin, a cross-linking agent, and a polyester resin.
  • a cross-linking agent a blocked isocyanate is preferable, a trifunctional or higher functional blocked isocyanate is more preferable, and a tetrafunctional or higher functional blocked isocyanate is particularly preferable.
  • the thickness of the easy-adhesion layer is preferably 0.001 ⁇ m or more and 2.00 ⁇ m or less.
  • the present invention provides a resistance film type touch panel having a transparent conductive film according to the present invention.
  • the touch panel can have known parts other than the transparent conductive film of the present invention.
  • the transparent conductive film for a resistance film type touch panel of the present invention can better exert the above-mentioned various effects on the touch panel.
  • the average maximum mountain height is the average of the maximum mountain heights of five points. To select 5 points, first select any 1 point A. Next, a total of two points are selected, one for each 1 cm upstream and downstream in the longitudinal (MD) direction of the film with respect to A. Next, a total of two points are selected, one point each on the left and right 1 cm in the width (TD) direction of the film with respect to A.
  • the maximum mountain height is specified in ISO 25178, and is a three-dimensional surface shape measuring device Bartscan (R5500H-M100 manufactured by Ryoka System Co., Ltd. (measurement conditions: wave mode, measurement wavelength 560 nm, objective lens 10 times)). Was used to determine the maximum mountain height. Values less than 1 nm were rounded off.
  • Thickness (film thickness) of transparent conductive film A film sample piece on which a transparent conductive thin film layer was laminated was cut into a size of 1 mm ⁇ 10 mm and embedded in an epoxy resin for an electron microscope. This was fixed to a sample holder of an ultramicrotome, and a thin section having a cross section parallel to the short side of the embedded sample piece was prepared. Next, at the site where the thin film of this section was not significantly damaged, a photograph was taken with a transmission electron microscope (JEM-2010, manufactured by JEOL) at an acceleration voltage of 200 kV and a bright field of view at an observation magnification of 10,000 times. The film thickness was calculated from the photographs taken.
  • JEM-2010 transmission electron microscope
  • Pen sliding durability test A transparent conductive film is used as one panel plate, and an indium-tin composite oxide thin film (tin oxide content) having a thickness of 20 nm is formed on a glass substrate by a sputtering method as the other panel plate. : 10% by mass), a transparent conductive thin film was used.
  • a touch panel was produced by arranging these two panel plates via epoxy beads having a diameter of 30 ⁇ m so that the transparent conductive thin films face each other. Next, a load of 2.5 N was applied to a polyacetal pen (tip shape: 0.8 mmR), and a linear sliding test of 50,000 reciprocations was performed on the touch panel. At this time, the sliding distance was 30 mm and the sliding speed was 180 mm / sec.
  • the ON resistance resistance value when the movable electrode (film electrode) and the fixed electrode came into contact with each other
  • the ON resistance is preferably 10 k ⁇ or less.
  • a transparent conductive film (size: 220 mm ⁇ 135 mm) is used as one panel plate, and the thickness is 20 nm on a glass substrate (size: 232 mm ⁇ 151 mm) as the other panel plate by a sputtering method.
  • Epoxy resin (length 60 ⁇ m ⁇ width 60 ⁇ m ⁇ height 5 ⁇ m) as a dot spacer on the transparent conductive thin film
  • a side of a glass substrate with an indium-tin composite oxide thin film, also referred to as ITO glass, is formed in a square lattice with a pitch of 4 mm.
  • double-sided tape (thickness: 105 ⁇ m, width 6 mm) was attached to the transparent conductive thin film A side of the ITO glass so that a rectangle of 190 mm ⁇ 135 mm could be formed starting from any one of the four corners of the ITO glass. ..
  • the transparent conductive film B side of the transparent conductive film is attached onto the double-sided tape attached to the ITO glass, and the transparent conductive thin film A and the transparent conductive film B are laminated so as to face each other. At this time, one short side of the transparent conductive film is made to protrude from the ITO glass.
  • a load is applied from the transparent conductive film side with a pen made of polyacetal (tip shape: 0.8 mmR), and the load value when the resistance value measured by the tester becomes stable is used as the input start load.
  • the position where the load is applied with the pen is the central region surrounded by the four dot spacers, and the average value of the input start load at the three points is calculated.
  • the position where the load is applied by the pen is the central region of the four dot spacers as shown in FIG.
  • the input start load was measured at any three points separated from the double-sided tape by 50 mm or more and averaged. The decimal point has been rounded off.
  • Equation (1) (g ⁇ a ⁇ b ⁇ L 4 ) ⁇ 8 ⁇ (N ⁇ cm)
  • g gravitational acceleration
  • a length of short side of test piece
  • b specific gravity of test piece
  • L length of test piece
  • difference between height of horizontal table and height of film tip
  • the transparent plastic film base material used in Examples and Comparative Examples is a biaxially oriented transparent PET film (manufactured by Toyobo Co., Ltd., A4380, thickness is shown in Tables 1 and 2) having easy-adhesion layers on both sides.
  • As the curable resin layer silica particles (Snowtex ZL, manufactured by Nissan Chemical Co., Ltd.) are shown in 100 parts by mass of an acrylic resin containing a photopolymerization initiator (Seika Beam (registered trademark) EXF-01J, manufactured by Dainichi Seika Kogyo Co., Ltd.). 1.
  • coating liquid A this coating liquid was hereinafter referred to as coating liquid A.
  • the coating liquid prepared so that the thickness of the coating film had the values shown in Tables 1 and 2 was applied using a Meyer bar. After drying at 80 ° C. for 1 minute, the coating film was cured by irradiating with ultraviolet rays (light intensity: 300 mJ / cm 2 ) using an ultraviolet irradiation device (UB042-5AM-W type manufactured by Eye Graphics). .. Further, under the conditions shown in Tables 1 to 4, the functional layer was provided on the surface of the transparent plastic substrate opposite to the curable resin layer.
  • Examples 1 to 7 Each example level was carried out as follows under the conditions shown in Table 1. The film was placed in a vacuum chamber and evacuated to 1.5 ⁇ 10 -4 Pa. Next, after the introduction of oxygen, argon was introduced as an inert gas to bring the total pressure to 0.6 Pa. Electric power was applied to an indium-tin oxide composite oxide sintering target or an indium tin oxide-free sintered target at a power density of 3 W / cm 2 , and a transparent conductive film was formed by a DC magnetron sputtering method. The film thickness was controlled by changing the speed at which the film passed over the target.
  • the ratio of the water pressure to the inert gas in the film formation atmosphere during sputtering was measured using a gas analyzer (Transpector XPR3 manufactured by Inficon).
  • a gas analyzer Transpector XPR3 manufactured by Inficon.
  • Table 1 shows the temperature at the center of the maximum and minimum temperatures from the start of film formation to the end of film formation on the film roll as the center value.
  • the film on which the transparent conductive film was formed and laminated was subjected to the heat treatment shown in Table 1 and then measured. The measurement results are shown in Table 1, Tables 3 to 4.
  • the transparent conductive films described in Examples 1 to 7 have an input starting load within the range of the present invention, and therefore have a light operability when used for a resistance film type touch panel. It has excellent pen sliding durability and has both characteristics. However, Comparative Examples 1 to 7 do not have both light operability and pen sliding durability.

Abstract

【課題】タッチパネルに用いた際の軽快な操作性、および優れたペン摺動耐久性を有する透明導電性フィルムを提供すること。 【解決手段】透明プラスチックフィルム基材上の少なくとも一方の面側にインジウム-スズ複合酸化物の透明導電膜が積層された透明導電性フィルムであって、 特定の入力荷重試験方法による透明導電フィルムの入力開始荷重が3g以上15g以下である透明導電性フィルム。

Description

透明導電性フィルム
 本発明は、透明プラスチックフィルム基材上にインジウム-スズ複合酸化物の透明導電膜を積層した透明導電性フィルム、特に、抵抗膜式タッチパネルに用いた際の軽快な操作性および優れたペン摺動耐久性を有する透明導電性フィルムに関するものである。
 透明プラスチック基材上に、透明でかつ抵抗の小さい薄膜を積層した透明導電性フィルムは、その導電性を利用した用途、例えば、液晶ディスプレイやエレクトロルミネッセンス(EL)ディスプレイ等のようなフラットパネルディスプレイや、タッチパネルの透明電極等として、電気・電子分野の用途に広く使用されている。
 抵抗膜式タッチパネルは、ガラスやプラスチックの基板に透明導電性薄膜をコーティングした固定電極と、プラスチックフィルムに透明導電性薄膜をコーティングした可動電極(=フィルム電極)を組み合わせたものであり、表示体の上側に重ね合わせて使用されている。指やペンでフィルム電極を押して、固定電極とフィルム電極の透明導性薄膜同士を接触させることが、タッチパネルの位置認識のための入力となる。特にペンで入力する際には、ペン摺動耐久性が求められる。
 また、近年では静電容量式タッチパネルが一般的になってきたため、抵抗膜式タッチパネルにおいても静電容量式タッチパネルと同様に、軽く触っても入力できることも求められている。例えば、年齢、病気、その他の理由により、指で押す力の弱い人や筆圧の弱い人に対しては、軽く触っても入力できることを強く求められると考えられる。
 しかし、抵抗膜式タッチパネルでは、指やペンでフィルム電極を押して、固定電極とフィルム電極の透明導性薄膜同士を接触させるために、ある程度の入力荷重が必要になるため、静電容量式タッチパネルのような軽快な操作感はない。これらの問題を解決するために、軽快な操作性を有する透明導電性フィルムが要望されている。
特開2004-071171号公報
 特許文献1に示される従来の透明導電性フィルムは、インジウム-スズ複合酸化物の結晶性を制御することでペン摺動耐久性の向上を試みている。しかし、従来の透明導電性フィルムは、後述の入力荷重試験を実施すると、操作性が不十分であった。
 本発明の目的は、上記の従来の問題点に鑑み、軽快な操作性および優れたペン摺動耐久性を有する透明導電性フィルムを提供することにある。
 本発明は、上記のような状況に鑑みなされたものであって、上記の課題を解決することができた本発明の透明導電性フィルムとは、以下の構成よりなる。
1.透明プラスチックフィルム基材上の少なくとも一方の面側にインジウム-スズ複合酸化物の透明導電膜が積層された透明導電性フィルムであって、
以下の入力荷重試験による透明導電フィルムの入力開始荷重が3g以上15g以下である透明導電性フィルム。
(入力荷重試験方法)
 透明導電性フィルム(サイズ:220mm×135mm)を一方のパネル板として用い、他方のパネル板として、ガラス基板(サイズ:232mm×151mm)上にスパッタリング法で厚みが20nmのインジウム-スズ複合酸化物薄膜(酸化スズ含有量:10質量%)からなる透明導電性薄膜Aを用いる。
インジウム-スズ複合酸化物薄膜付きガラス基板、以下、ITOガラスとも称する、の透明導電性薄膜A側に、ドットスペーサーとしてエポキシ樹脂(縦60μm×横60μm×高さ5μm)を4mmピッチの正方格子状に配置する。
次に、ITOガラスの四隅の角のいずれか1つを起点として、190mm×135mmの長方形ができるようにITOガラスの透明導電性薄膜A側に両面テープ(厚み:105μm、幅6mm)を貼る。
 次に、ITOガラスに貼った両面テープ上に、透明導電性フィルムの透明導電膜B側を貼り付け、透明導電性薄膜Aと透明導電膜Bとが対面するように積層する。
このとき、透明導電性フィルムの一方の短辺側が、ITOガラスからはみ出るようにする。
次にITOガラスと透明導電性フィルムをテスターでつなぐ。
次に、透明導電性フィルム側からポリアセタール製のペン(先端の形状:0.8mmR)で荷重をかけていき、テスターで計測した抵抗値が安定した時の荷重値を入力開始荷重とする。
 ペンで荷重をかける位置は、4つのドットスペーサーに囲まれた中心領域であり、3点における入力開始荷重の平均値を算出する。
 例えば、入力開始荷重は両面テープから50mm以上離れた任意の3点を測定し平均値をとることが好ましい。また、小数点は四捨五入してもよい。
 また、ペンで荷重をかける位置は、図6に示すように4つのドットスペーサーの中心領域である。図6において、各符号は、ITOガラス10、ドットスペーサー11及びペンで荷重をかける位置12を示す。
2.下記のフィルム剛軟度試験の剛軟度が0.23N・cm以上0.90N・cm以下であって、さらに透明導電性フィルムの導電面の下記の平均最大山高さが下記式(2-1)および式(2-2)を満たす、上記の透明導電性フィルム。
(フィルム剛軟度試験方法)
 透明導電性フィルムから20 mm× 250 mm の試験片を採取し、透明導電層が上になるようにして試験片を表面の滑らかな水平台の上に配置する。このとき試験片の20mm×20mmの部分のみ水平台の上に置き、20mm×230mmは水平台の外に出るように置く。また、試験片の20mm×20mmの部分の上におもりを置く。このとき、試験片と水平台の間に隙間ができないように、おもりの重量、サイズを選択する。
 次に、水平台の高さとフィルムの先端の高さの差、以下δ、をスケールによって読む。次に以下の式(1)に数値を代入して剛軟度を算出する。
 式(1) (g×a×b×L4)÷8δ (N・cm)
 g=重力加速度、a=試験片の短辺の長さ、b=試験片の比重、L=試験片の長さ、δ=水平台の高さとフィルムの先端の高さの差
 
(平均最大山高さ評価)
 平均最大山高さは5点の最大山高さの平均である。5点の選び方は、まず任意の1点Aを選択する。次に、Aに対してフィルムの長手(MD)方向の上下流1cmに各1点、計2点を選択する。次に、Aに対してフィルムの幅(TD)方向の左右1cmに各1点、計2点を選択する。最大山高さは、ISO 25178に規定されるものであり、3次元表面形状測定装置バートスキャン(菱化システム社製、R5500H-M100(測定条件:waveモード、測定波長560nm、対物レンズ10倍))を用いて、最大山高さを求めた。また、1nm未満の値は、四捨五入によりまるめた。
 
 式(2-1) 平均最大山高さ(μm)≧4.7×剛軟度-1.8
 式(2-2) 0.005(μm)≦平均最大山高さ(μm)≦12.000(μm)
3.前記平均最大山高さ評価における最大山高さの最大値が、前記平均最大山高さの1.0倍を超え1.4倍以下であり、かつ、
前記平均最大山高さ評価における最大山高さの最小値が、前記平均最大山高さの0.6倍以上1.0倍以下である、上記の透明導電性フィルム。
4.透明導電膜の厚みが、10~100nmである上記の透明導電性フィルム。
5.透明導電膜に含まれる酸化スズの濃度が0.5~40質量%である上記の透明導電性フィルム。
6.透明導電膜と透明プラスチックフィルム基材の間に、硬化型樹脂層を有し、
さらに透明プラスチック基材の前記透明導電膜とは反対側に機能層を有する、上記の透明導電性フィルム。
7.透明プラスチックフィルム基材の少なくとも1方の側に、易接着層を有する上記の透明導電性フィルム。
8.易接着層は、透明プラスチックフィルム基材と硬化型樹脂層との間、又は透明プラスチック基材と機能層との間の少なくとも1方の位置に配置される、上記の透明導電性フィルム。
9.下記のペン摺動耐久性試験による透明導電フィルムの透明導電膜のON抵抗が10kΩ以下である上記の透明導電性フィルム。
(ペン摺動耐久性試験)
 透明導電性フィルムを一方のパネル板として用い、他方のパネル板として、ガラス基板上にスパッタリング法で厚みが20nmのインジウム-スズ複合酸化物薄膜(酸化スズ含有量:10質量%)からなる透明導電性薄膜を用いる。この2枚のパネル板を透明導電性薄膜が対向するように、直径30μmのエポキシビーズを介して、配置しタッチパネルを作製した。次にポリアセタール製のペン(先端の形状:0.8mmR)に2.5Nの荷重をかけ、5万往復の直線摺動試験をタッチパネルに行う。この時の摺動距離は30mm、摺動速度は180mm/秒とする。この摺動耐久性試験後に、ペン荷重0.8Nで摺動部を押さえた際の、ON抵抗(可動電極(フィルム電極)と固定電極とが接触した時の抵抗値)を測定する。
10.透明導電膜の表面における、JIS K5600-5-6:1999に準じた付着性試験において、透明導電膜の残存面積率が95%以上である、上記の透明導電性フィルム。
 本発明によれば、軽快な操作性および優れたペン摺動耐久性を有する透明導電性フィルムの提供が可能となる。
本発明において好適に使用されるスパッタリング装置の一例のセンターロールの位置を説明するための模式図である。 本発明の一態様における構成を示す模式図である。 本発明の一態様における構成を示す模式図である。 本発明の一態様における構成を示す模式図である。 本発明の一態様における構成を示す模式図である。 入力荷重試験方法における測定位置を例示する模式図である。
 本発明の透明導電性フィルムは、透明プラスチックフィルム基材上の少なくとも一方の面側にインジウム-スズ複合酸化物の透明導電膜が積層された透明導電性フィルムであって、以下の入力荷重試験による透明導電フィルムの入力開始荷重が3g以上15g以下である透明導電性フィルムである。
(入力荷重試験方法)
 透明導電性フィルム(サイズ:220mm×135mm)を一方のパネル板として用い、他方のパネル板として、ガラス基板(サイズ:232mm×151mm)上にスパッタリング法で厚みが20nmのインジウム-スズ複合酸化物薄膜(酸化スズ含有量:10質量%)からなる透明導電性薄膜Aを用いる。
インジウム-スズ複合酸化物薄膜付きガラス基板、以下、ITOガラスとも称する、の透明導電性薄膜A側に、ドットスペーサーとしてエポキシ樹脂(縦60μm×横60μm×高さ5μm)を4mmピッチの正方格子状に配置する。
次に、ITOガラスの四隅の角のいずれか1つを起点として、190mm×135mmの長方形ができるようにITOガラスの透明導電性薄膜A側に両面テープ(厚み:105μm、幅6mm)を貼る。
 次に、ITOガラスに貼った両面テープ上に、透明導電性フィルムの透明導電膜B側を貼り付け、透明導電性薄膜Aと透明導電膜Bとが対面するように積層する。
このとき、透明導電性フィルムの一方の短辺側が、ITOガラスからはみ出るようにする。
次にITOガラスと透明導電性フィルムをテスターでつなぐ。
次に、透明導電性フィルム側からポリアセタール製のペン(先端の形状:0.8mmR)で荷重をかけていき、テスターで計測した抵抗値が安定した時の荷重値を入力開始荷重とする。
 ペンで荷重をかける位置は、4つのドットスペーサーに囲まれた中心領域であり、3点における入力開始荷重の平均値を算出する。
 例えば、入力開始荷重は両面テープから50mm以上離れた任意の3点を測定し平均値をとることが好ましい。また、小数点は四捨五入してもよい。
 また、ペンで荷重をかける位置は、図6に示すように4つのドットスペーサーの中心領域である。
ここで、本発明において、テスターで計測した場合、測定する環境等の外部要因に応じて、「安定した抵抗値」の判断は、例えば±5%の範囲内で抵抗値が変動する状態が好ましい。
 このような特徴を有する本願発明は、軽快な操作性および優れたペン摺動耐久性を有する透明導電性フィルムの提供が可能となる。得られた透明導電性フィルムは、抵抗膜式タッチパネル等の用途に極めて有用である。
 本発明の透明導電性フィルムは、軽快な操作性を有する。操作性に優れるインジウム-スズ複合酸化物の透明導電性フィルムは、透明導電膜側の面の最大山高さが、タッチパネル用ITOガラスにあるドットスペーサーの高さに対して適度な範囲にあること、フィルムの剛軟度試験による剛軟度が低いこと、透明導電膜の酸化スズ濃度がタッチパネル用ITOガラスの酸化スズ濃度が近いことを見出した。
 軽快な操作性について説明する。軽快な操作性とは、抵抗膜式タッチパネルに対して透明導電性フィルム側からペン、指で軽い力で押しても、抵抗膜式タッチパネルへの入力が可能なことである。軽快な操作性を、本発明では入力荷重試験で評価した。本発明において入力荷重試験による透明導電性フィルムの入力開始荷重が3g以上15g以下であれば、軽快な操作性を有する。
 このような入力開始荷重を有する本発明は、抵抗膜式タッチパネル等の用途に用いる透明導電性フィルムであっても、年齢、病気、その他の理由により、指で押す力の弱い人や筆圧の弱い人に対して、軽く触ることで入力可能である。
 入力開始荷重が15g以下であれば軽快な操作性を有するため好ましい。より好ましくは13g以下である。さらに好ましくは11g以下である。一方で、入力開始荷重が3g以上であれば、タッチパネルの誤反応を防止できるため好ましい。より好ましくは5g以上、さらに好ましくは8g以上である。
 本発明において、以下のフィルム剛軟度試験の剛軟度が0.23N・cm以上0.90N・cm以下であって、さらに透明導電性フィルムの透明導電膜側の面の以下の平均最大山高さが下記式(2-1)式および式(2-2)式を満たすことが好ましい。
 まず、フィルム剛軟度試験による剛軟度について説明する。フィルム剛軟度試験では、透明導電層が上になるようにして試験片を表面の滑らかな水平台の上に配置している。これは、透明導電性フィルムが非透明導電層側からペンや指で押されて、透明導電性フィルムが変形する方向を揃えるためである。同じ透明導電性フィルムでも、フィルム剛軟度試験で透明導電層が上になるか下になるかで剛軟度の値が変わるので、評価をするときに注意が必要である。
 また、透明プラスチック基材と透明導電膜の間に硬化型樹脂層を配置する場合は、硬化樹脂層の厚みや硬さにも剛軟度に影響を与える。また、透明プラスチック基材の両面に硬化型樹脂層を配置する場合には、各面の硬化樹脂層の厚みや硬さのバランスが剛軟度に影響を与える。
 透明導電性フィルムの剛軟度が0.23N・cm以上であれば、意図せずに透明導電性フィルムに非常に軽い力で触れた時に、透明導電性フィルムが変形しにくいため、透明導電性フィルムの透明導電膜とタッチパネル用ITOガラスの透明導電膜との電気的接触が起こりにくく、誤入力を防止しやすく好ましい。また、ペン摺動耐久性にも優れるため好ましい。より好ましくは0.27N・cm以上である。さらに好ましくは0.30N・cm以上である。
 一方で、透明導電性フィルムの剛軟度が0.90N・cm以下であれば、ペンや指で透明導電性フィルム側から低い入力荷重で押しても透明導電性フィルムが変形しやすくなるため、透明導電性フィルムの透明導電膜とITOガラスの透明導電膜が電気的に接触しやすくなるため、軽快な操作性を有し好ましい。より好ましくは0.80N・cm以下である。さらに好ましくは0.70N・cm以下である。特に好ましくは0.60N・cm以下である。
(フィルム剛軟度試験方法)
透明導電性フィルムから20 mm× 250 mm の試験片を採取し、透明導電層が上になるようにして試験片を表面の滑らかな水平台の上に配置する。このとき試験片の20mm×20mmの部分のみ水平台の上に置き、20mm×230mmは水平台の外に出るように置く。また、試験片の20mm×20mmの部分の上におもりを置く。このとき、試験片と水平台の間に隙間ができないように、おもりの重量、サイズを選択する。
 次に、水平台の高さとフィルムの先端の高さの差(=δ)をスケールによって読む。次に以下の式(1)に数値を代入して剛軟度を算出する。
 式(1) (g×a×b×L4)÷8δ (N・cm)
 g=重力加速度、a=試験片の短辺の長さ、b=試験片の比重、L=試験片の長さ、δ=水平台の高さとフィルムの先端の高さの差
 本発明において、フィルム剛軟度試験を実施した時に、フィルム剛軟度試験の剛軟度が0.23N・cm以上0.90N・cm以下であって、さらに透明導電性フィルムの透明導電膜側の面の以下の平均最大山高さが下記式(2-1)式および式(2-2)式を満たすことが好ましい。
(平均最大山高さ評価)
 平均最大山高さは5点の最大山高さの平均である。5点の選び方は、まず任意の1点Aを選択する。次に、Aに対してフィルムの長手(MD)方向の上下流1cmに各1点、計2点を選択する。次に、Aに対してフィルムの幅(TD)方向の左右1cmに各1点、計2点を選択する。最大山高さは、ISO 25178に規定されるものであり、3次元表面形状測定装置バートスキャン(菱化システム社製、R5500H-M100(測定条件:waveモード、測定波長560nm、対物レンズ10倍))を用いて、最大山高さを求めた。また、1nm未満の値は、四捨五入によりまるめた。
 
 式(2-1) 平均最大山高さ≧4.7×剛軟度-1.8
 式(2-2) 0.005(μm)≦平均最大山高さ(μm)≦12.000(μm)
 透明導電膜側の面の最大山高さが式(2-1)および式(2-2)を満たせば、ペンや指で透明導電性フィルム側から低い入力荷重で押しても、透明導電性フィルムの透明導電膜側の突起の上に配置した透明導電膜とタッチパネル用ITOガラスの透明導電膜と電気的に接触できるため、軽快な操作性を有し好ましい。
 より好ましくは式(2-1)のy切片、すなわち、上記式(2-1)の「-1.8」で示される値が、-1.7以上である。さらに好ましくは式(2-1)のy切片が-1.6以上である。
 また、平均最大山高さが0.005(μm)以上であれば、透明導電性フィルムをロール状に支障なく巻けるので好ましい。より好ましくは、0.010(μm)以上である。さらに好ましくは0.020(μm)以上である。また、平均最大山高さが12.000(μm)以下であれば、透明導電性フィルムの透明導電膜側の突起の上に配置した透明導電膜とタッチパネル用ITOガラスの透明導電膜との意図しない電気的接触が起こりにくいため、誤入力を防止しやすく好ましい。より好ましくは11.000(μm)以下である。さらに好ましくは10.000(μm)以下である。以上より、剛軟度と平均最大山高さの適度なバランスにより軽快な操作性などを満たすことを見出した。
 本発明において下記に記載した平均最大山高さ評価における最大山高さの最大値が、前記平均最大山高さの1.0倍を超え1.4倍以下であり、かつ、
平均最大山高さ評価における最大山高さの最小値が、前記平均最大山高さの0.6倍以上1.0倍以下である。前記の範囲であれば、入力開始荷重のバラツキが±5%未満になるので好ましい。
 平均最大山高さ評価における最大山高さの最小値が、平均最大山高さの0.6倍以上であれば、軽快な操作性に関与する透明導電性フィルムの透明導電膜側の高い突起の面内分布が均等であるため、ペンや指で透明導電性フィルム側から押すとき、いずれの場所でも同等の入力荷重でタッチパネルの入力が可能となるため好ましい。より好ましくは0.7倍以上である。さらに好ましくは0.8倍以上である。
 一方で、平均最大山高さ評価における最大山高さの最大値が、平均最大山高さの1.4倍以下であれば、軽快な操作性に関与する透明導電性フィルムの透明導電膜側の高い突起の面内分布が均等であるため、ペンや指で透明導電性フィルム側から押すとき、いずれの場所でも同等の入力荷重でタッチパネルの入力が可能となるため好ましい。より好ましくは1.3倍以下である。さらに好ましくは1.2倍以下である。
(平均最大山高さ評価)
 平均最大山高さは5点の最大山高さの平均である。5点の選び方は、まず任意の1点Aを選択する。次に、Aに対してフィルムの長手(MD)方向の上下流1cmに各1点、計2点を選択する。次に、Aに対してフィルムの幅(TD)方向の左右1cmに各1点、計2点を選択する。最大山高さは、ISO 25178に規定されるものであり、3次元表面形状測定装置バートスキャン(菱化システム社製、R5500H-M100(測定条件:waveモード、測定波長560nm、対物レンズ10倍))を用いて、最大山高さを求めた。また、1nm未満の値は、四捨五入によりまるめた。
 本発明における透明導電膜は、インジウム-スズ複合酸化物からなる。なお、本発明の透明導電性フィルムの表面抵抗は50~900Ω/□であることが好ましく、より好ましくは50~700Ω/□である。また、本発明の透明導電性フィルムの全光線透過率は70~95%が好ましい。
 本発明において透明導電膜の厚みは、10nm以上100nm以下であることが好ましい。透明導電膜の厚みが10nm以上であると、透明フィルム基材、もしくは硬化型樹脂層に透明導電膜が全体に付着し、透明導電膜の膜質が安定するので、結果として表面抵抗値が安定して好ましい範囲になるため好ましい。より好ましくは透明導電膜の厚みは13nm以上、より好ましくは16nm以上である。また、透明導電膜の厚みが100nm以下であると、透明導電膜の結晶粒径と結晶化度が適度であり、さらに全光線透過率が実用的な水準となるため好ましい。より好ましくは50nm以下、更に好ましくは30nm以下、特に好ましくは25nm以下である。
 本発明において透明導電性フィルムの透明導電膜に含まれる酸化スズ濃度は0.5~40質量%であることが好ましい。透明導電性フィルムの透明導電膜に含まれる酸化スズ濃度が、タッチパネル用ITOガラスに含まれる酸化スズ濃度に近ければ近いほど、透明導電性フィルムの透明導電膜とITOガラスの透明導電膜が電気的に接触しやすくなるため、軽快な操作性を有することを見出した。タッチパネル用ITOガラスに含まれる酸化スズ濃度は一般的には10質量%である。
 本発明において透明導電性フィルムの透明導電膜に含まれる酸化スズ濃度が、タッチパネル用ITOガラスに含まれる酸化スズ濃度との差が30質量%以下であれば、透明導電性フィルムの透明導電膜とITOガラスの透明導電膜が電気的に接触しやすくなるため、軽快な操作性を有し好ましい。
 タッチパネル用ITOガラスに含まれる酸化スズ濃度は10質量%であることが多い。そのため本発明においては、透明導電性フィルムの酸化スズ濃度は40質量%以下が好ましい。より好ましくは25質量%以下である。さらに好ましくは20質量%以下である。特に好ましくは2質量%以上18質量%である。また、酸化スズが0.5質量%以上含有されていると、透明導電性フィルムの表面抵抗が実用的な水準となり好ましい。更に好ましくは酸化スズの含有率は1質量%以上であり、2質量%以上であると特に好ましい。
 一態様において、本発明における透明導電性フィルムは、透明導電膜と透明プラスチックフィルム基材との間に硬化型樹脂層を有する。
さらに透明プラスチック基材の透明導電膜とは反対側に、機能層を有することが好ましい。
 図2に構成例を示すように、透明導電膜5、硬化型樹脂層6、透明プラスチックフィルム基材7及び機能層8をこの順で有することができる。
 タッチパネル加工工程で透明導電性フィルムを加熱され、そのとき、透明プラスチックフィルム基材から発生するモノマー、オリゴマーが透明導電膜上にまで析出すると、タッチパネルの軽快な操作性を阻害するおそれがある。
 そのため、透明導電膜と透明プラスチックフィルム基材の間に硬化型樹脂層があることにより、透明導電膜上にモノマーやオリゴマーを析出することをブロックできるため好ましい。
 また、透明プラスチック基材から析出するモノマーやオリゴマーは透明導電性フィルムの視認性を低下させるおそれがあるため、透明プラスチックフィルム基材に硬化型樹脂層および機能層を有することが好ましい。
 また、硬化型樹脂層および機能層を有することにより、透明導電性フィルムの剛軟度を、本発明おいて更に好ましい範囲に調整できる。
 本発明に係る硬化型樹脂層および機能層は、ペン摺動耐久性などの各種特性を、より効果的に発現することができる。特に、本発明においては、硬化型樹脂層及び機能層を有することで、本発明の透明導電性フィルムの剛軟度を調整でき、入力開始荷重を所定の範囲に調整することができ、その上、優れた視認性を奏することができる。
 特定の理論に限定して解釈すべきでないが、本発明においては、硬化型樹脂層および機能層を共に有することで、抵抗膜式タッチパネルおいて軽快な操作感と、より正確な入力性を示すことができる。
 また、透明プラスチックフィルム基材に硬化型樹脂層を有することにより、透明導電膜の密着力増加に加え、透明導電膜にかかる力を分散することができるため、ペン摺動耐久性試験での透明導電膜に対してクラック、剥離、摩耗などが抑えられるため好ましい。また、透明プラスチックフィルム基材に機能層を有することにより、ペンなどで入力したことによるキズがつきにくくなるため好ましい。
 一態様において、本発明における透明導電性フィルムは、透明プラスチックフィルム基材の少なくとも1方の側に、易接着層が積層される。
 例えば、本発明における透明導電性フィルムは、透明プラスチックフィルム基材と硬化型樹脂層の間、透明プラスチックフィルム基材と機能層との間、のいずれか、もしくはどちらにも易接着層を含むことが好ましい。図3、図4、図5に構成例を示す。これらの図において、易接着層9が配置される。その他符号は、図2と同義である。
易接着層があることで、硬化型樹脂層および機能層が透明プラスチックフィルム基材に強固に密着できるため、外力による硬化型樹脂層および機能層の剥れを更に効果的に抑制でき好ましい。
 本発明の透明導電性フィルムは、透明プラスチックフィルム基材上の少なくとも一方の面にインジウム-スズ複合酸化物の透明導電膜が積層された透明導電性フィルムであって、以下のペン摺動耐久性試験による透明導電フィルムの透明導電膜のON抵抗が10kΩ以下であることが好ましい。
(ペン摺動耐久性試験)
 本発明に係る透明導電性フィルムを一方のパネル板として用い、他方のパネル板として、ガラス基板上にスパッタリング法で厚みが20nmのインジウム-スズ複合酸化物薄膜(酸化スズ含有量:10質量%)からなる透明導電性薄膜を用いた。この2枚のパネル板を透明導電性薄膜が対向するように、直径30μmのエポキシビーズを介して配置し、厚みが170μmの両面テープでフィルム側のパネル板とガラス側のパネル板を貼り付けて、タッチパネルを作製した。次にポリアセタール製のペン(先端の形状:0.8mmR)に2.5Nの荷重をかけ、5万往復の直線摺動試験をタッチパネルに行った。この試験において、本発明に係る透明導電性フィルム面に対してペンの荷重を印加する。この時の摺動距離は30mm、摺動速度は180mm/秒とした。この摺動耐久性試験後に、ペン荷重0.8Nで摺動部を押さえた際の、ON抵抗(可動電極(フィルム電極)と固定電極とが接触した時の抵抗値)を測定した。
 本発明においてペン摺動耐久性試験による透明導電フィルムの透明導電膜のON抵抗が10kΩ以下であれば、タッチパネルにペンで連続入力しても透明導電膜に対してクラック、剥離、摩耗などが抑えられているため好ましい。一態様においてON抵抗は、9.5kΩ以下であってよく、より好ましくは5kΩ以下である。例えば、ON抵抗は3kΩ以下であり、1.5kΩ以下であってよく、好ましくは1kΩ以下である。
ON抵抗は、例えば5kΩ以上であり、3kΩ以上であってよく、0kΩ以上であることが好ましい。
 ON抵抗がこのような範囲内であることにより、タッチパネルにペンで連続入力しても透明導電膜に対してクラック、剥離、摩耗などが抑えられる。
 一態様において、これら上限及び下限を適宜組み合わせてもよい。
 例えば、本発明における透明導電性フィルムは、透明導電膜の表面における、JIS K5600-5-6:1999に準じた付着性試験において、透明導電膜の残存面積率が95%以上である。本発明における透明導電性フィルムは、透明導電膜面において付着性試験(JIS K5600-5-6:1999)を実施しても透明導電膜の残存面積率が95%以上であることが好ましく、さらに好ましくは、透明導電膜の剥離面積は99%以上であり、特に好ましくは99.5%以上である。付着性試験で透明導電膜の残存面積率が上記範囲内であることにより、透明導電性フィルムは、透明導電膜が透明プラスチックフィルム基材や硬化型樹脂層など透明導電膜に接している層と密着しているため、タッチパネルにペンで連続入力しても透明導電膜に対してクラック、剥離、摩耗などが抑えられ、さらに、通常使用想定以上の強い力がかかったとしても、透明導電膜に対してクラック、剥離などが抑えられるため好ましい。
 例えば、本発明における透明導電性フィルムは、機能層面の表面における、JIS K5600-5-6:1999に準じた付着性試験において、機能層の残存面積率が95%以上である。本発明における透明導電性フィルムは、機能層面において付着性試験(JIS K5600-5-6:1999)を実施しても機能層面の残存面積率が95%以上であることが好ましく、さらに好ましくは、機能層面の残存面積率は99%以上であり、特に好ましくは、99.5%以上である。
 付着性試験で機能層が剥れない透明導電性フィルムは、透明プラスチックフィルム基材と機能層が密着しているため、タッチパネルにペンで連続入力しても機能層のクラック、剥離、摩耗などの外観不良が抑えられ、さらに、通常使用想定以上の強い力がかかったとしても、機能層が強い力を緩和するため、透明導電膜に対してクラック、剥離などが抑えられるため好ましい。
 本発明の透明導電性フィルムを得るための製造方法に特に限定はないが、例えば、以下のような製造方法を好ましく例示できる。
 透明プラスチックフィルム基材上の少なくとも一方の面にインジウム-スズ複合酸化物の透明導電膜を成膜する方法としてはスパッタリング法が好ましく用いられる。透明導電性フィルムを高い生産性で製造するためには、フィルムロールを供給し、成膜後、フィルムロールの形状に巻き上げる所謂ロール式スパッタリング装置を使用することが好ましい。成膜雰囲気中にマスフローコントローラーを用い、不活性ガス、酸素ガスを流し、インジウム-スズ複合酸化物の焼結ターゲットを用い、インジウム-スズ複合酸化物の透明導電膜の厚みが10~100nmになるように調整し、透明プラスチックフィルム上に透明導電膜を成膜することが好ましく採用され得る。生産効率を向上させるために、フィルムの流れ方向に対して、インジウム-スズ複合酸化物の焼結ターゲットを複数枚設置してもよい。また、成膜雰囲気中にマスフローコントローラーを用いて、水素原子含有ガス(水素、アンモニア、水素+アルゴン混合ガスなど、水素原子が含まれているガスであれば特に限定しない。ただし、水は除く。)を流しても構わない。成膜雰囲気中の水が多いと、透明導電膜の膜質が低下により、表面抵抗値が好ましい範囲から外れたり、本来結晶化する透明導電膜が結晶化しなかったりするなどの透明導電膜の膜質に悪影響を及ぼすことが知られているため、成膜雰囲気中の水分量も重要な因子である。フィルムロールへのスパッタリング時の成膜雰囲気の不活性ガスに対する水分圧の比の中心値(最大値と最小値の中間の値)を7.00×10-3以下に制御することにより、透明導電膜の膜質の低下を抑えることができるため好ましい。成膜雰囲気中の水分量制御のために、スパッタ機の排気装置としてよく使用されるロータリーポンプ、ターボ分子ポンプ、クライオポンプに加えて、下記のボンバード工程、下記のフィルムロール端面の凹凸の高低差の限定、透明導電膜を成膜する面の反対面に吸水率の低い保護フィルムを貼るなど、透明導電膜を成膜するときにフィルムから放出される水分量が少なくなり好ましい。また、スパッタリング時のフィルム温度を0℃以下にして透明プラスチックフィルム上に透明導電膜を成膜することが好ましい。成膜中のフィルム温度は、走行フィルムが接触するセンターロールの温度を調節する温調機の設定温度で代用する。ここで、図1に本発明において好適に使用されるスパッタリング装置の一例の模式図を示しており、走行するフィルム1がセンターロール2の表面に部分的に接触して走行している。チムニー3を介してインジウム-スズのスパッタリングターゲット4が設置され、センターロール2上を走行するフィルム1の表面にインジウム-スズ複合酸化物の薄膜が堆積して積層される。センターロール2は図示しない温調機によって温度制御される。フィルム温度が0℃以下であれば、透明導電膜の膜質を低下させるフィルムからの水、有機ガス等の不純物ガスの放出を抑制できるため好ましい。また、透明導電性フィルムの表面抵抗および全光線透過率を実用的な水準にするために、スパッタリング時に酸素ガスを添加することが望ましい。
 プラスチックフィルム上にインジウム-スズ複合酸化物を成膜する時の水分量の制御には、到達真空度を観測するよりも、実際に成膜時の水分量を観測することの方が以下の2つの理由で望ましい。
 その理由の1点目として、スパッタリングで、プラスチックフィルムに成膜をすると、フィルムが加熱され、フィルムから水分が放出されるので、成膜雰囲気中の水分量が増加し、到達真空度を測定したときの水分量より増加するため、到達真空度で表現するよりも成膜時の水分量で表現する方が正確である。
 その理由の2点目は、大量に透明プラスチックフィルムを投入する装置での場合である。このような装置ではフィルムをフィルムロールの形態で投入する。フィルムをロールにして真空槽に投入するとロールの外層部分は水が抜けやすいが、ロールの内層部分は水が抜けにくい。到達真空度を測定するとき、フィルムロールは停止しているが、成膜時にはフィルムロールが走行するため、水を多く含むフィルムロールの内層部分が巻き出されてくるため、成膜雰囲気中の水分量が増加し、到達真空度を測定したときの水分量より増加するためである。本発明においては、成膜雰囲気中の水分量の制御に当たって、スパッタリング時の成膜雰囲気の不活性ガスに対する水分圧の比を観測することで好ましく対応することができる。
 透明導電膜を成膜する前に、フィルムをボンバード工程に通すことが望ましい。ボンバード工程とは、アルゴンガスなどの不活性ガスだけ、もしくは、酸素などの反応性ガスと不活性ガスの混合ガスを流した状態で、電圧を印加し放電を行い、プラズマを発生させることである。具体的には、SUSターゲットなどでRFスパッタリングにより、フィルムをボンバードすることが望ましい。ボンバード工程によりフィルムがプラズマにさらされるため、フィルムから水や有機成分が放出し、透明導電膜を成膜するときにフィルムから放出する水や有機成分が減少するため、透明導電膜の膜質が良くなるため好ましい。また、ボンバード工程により透明導電膜が接する層が活性化するため、透明導電膜の密着性が向上するため、ペン摺動耐久性が向上するため望ましい。
 透明導電膜を成膜するためのフィルムロールは、ロール端面において、最も凸の箇所と最も凹の箇所の高低差は10mm以下が好ましい。10mm以下であれば、スパッタ装置にフィルムロールを投入した時にフィルム端面からの水や有機成分の放出しにくくなるため、透明導電膜の膜質が良くなるため好ましい。
 透明導電膜を成膜するフィルム(透明プラスチックフィルム基材)において、透明導電膜を成膜する面の反対面に吸水率の低い保護フィルムを貼ることが望ましい。吸水率の低い保護フィルムを貼ることにより、フィルム基材からの水などのガスが放出されにくくなり、透明導電膜の膜質が良くなるため好ましい。吸水率の低い保護フィルムの基材として、ポリエチレン、ポリプロピレン、シクロオレフィンなどが好ましい。
 透明プラスチックフィルム基材上の少なくとも一方の面に結晶性のインジウム-スズ複合酸化物の透明導電膜を成膜する方法において、スパッタリング時に酸素ガスを導入することが望ましい。スパッタリング時に酸素ガスを導入すると、インジウム-スズ複合酸化物の透明導電膜の酸素の欠乏による不具合がなく、透明導電性フィルムの表面抵抗は低く、全光線透過率は高くなり好ましい。そのため、透明導電性フィルムの表面抵抗および全光線透過率を実用的な水準にするために、スパッタリング時に酸素ガスを導入することが望ましい。 なお、本発明の透明導電性フィルムの全光線透過率は70~95%が好ましい。
 本発明の透明導電性フィルムは、透明プラスチックフィルム基材上にインジウム-スズ複合酸化物の透明導電膜が成膜積層された後、酸素を含む雰囲気下で、80~200℃、0.1~12時間加熱処理を施されてなることが望ましい。80℃以上であると、ペン摺動耐久性の向上を目的に透明導電膜の結晶性を高める必要がある場合に好ましい。200℃以下であると、透明プラスチックフィルムの平面性が確保されて好ましい。
<透明プラスチックフィルム基材>
 本発明で用いる透明プラスチックフィルム基材とは、有機高分子をフィルム状に溶融押出し又は溶液押出しをして、必要に応じ、長手方向及び/又は幅方向に延伸、冷却、熱固定を施したフィルムであり、有機高分子としては、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリエチレンテレフタレート、ポリエチレン-2,6-ナフタレート、ポリプロピレンテレフタレート、ポリブチレンテレフタレート、ナイロン6、ナイロン4、ナイロン66、ナイロン12、ポリイミド、ポリアミドイミド、ポリエーテルサルファン、ポリエーテルエーテルケトン、ポリカーボネート、ポリアリレート、セルロースプロピオネート、ポリ塩化ビニール、ポリ塩化ビニリデン、ポリビニルアルコール、ポリエーテルイミド、ポリフェニレンスルフィド、ポリフェニレンオキサイド、ポリスチレン、シンジオタクチックポリスチレン、ノルボルネン系ポリマー等が挙げられる。
 これらの有機高分子のなかで、ポリエチレンテレフタレート、ポリプロピレンテレフタレート、ポリブチレンテレフタレート、ポリエチレン-2,6-ナフタレート、シンジオタクチックポリスチレン、ノルボルネン系ポリマー、ポリカーボネート、ポリアリレート等が好適である。また、これらの有機高分子は他の有機重合体の単量体を少量共重合したり、他の有機高分子をブレンドしてもよい。
 本発明で用いる透明プラスチックフィルム基材は、本発明の目的を損なわない範囲で、前記フィルムをコロナ放電処理、グロー放電処理、火炎処理、紫外線照射処理、電子線照射処理、オゾン処理等の表面活性化処理を施してもよい。
 本発明における透明導電性フィルムは、透明プラスチックフィルム基材の厚みは、100μm以上240μm以下の範囲であることが好ましく、120μm以上220μm以下であることがより好ましい。プラスチックフィルムの厚みが100μm以上であると、機械的強度が保持され、特にタッチパネルに用いた際のペン入力に対する変形が小さく、ペン摺動耐久性が優れるため好ましい。一方、厚みが240μm以下であると、タッチパネルに用いた際に、軽快な操作性を保持するため好ましい。
 透明プラスチックフィルム基材に硬化型樹脂層を積層すると、透明プラスチックフィルム基材から発生するモノマーやオリゴマーが透明導電膜上に析出することをブロックできるため、タッチパネルの軽快な操作性を阻害しないため好ましい。また、透明導電膜が硬化型樹脂層と強く密着すること、透明導電膜にかかる力を分散することができるため、ペン摺動耐久性試験での透明導電膜に対してクラック、剥離、摩耗などが抑えられるため好ましい。透明プラスチックフィルム基材と硬化型樹脂層の密着力を向上させるために、透明プラスチックフィルム基材と硬化型樹脂層との間に易接着層を設けることが好ましい。
 透明プラスチックフィルム基材に機能層を積層すると、透明プラスチックフィルム基材から発生するモノマーやオリゴマーが析出することをブロックできるため、透明導電性フィルム視認性低下を抑制するため好ましい。透明導電性フィルムの剛軟度を調整するために透明プラスチックフィルム基材に機能層を有することが好ましい。また、透明プラスチックフィルム基材に機能層を有することにより、ペンなどで入力したことによるキズがつきにくくなるため好ましい。
 また、本発明で好ましく用いられる前記硬化型樹脂層および機能層に含まれる樹脂としては、加熱、紫外線照射、電子線照射等のエネルギー印加により硬化する樹脂であれば特に制限はなく、シリコーン樹脂、アクリル樹脂、メタクリル樹脂、エポキシ樹脂、メラミン樹脂、ポリエステル樹脂、ウレタン樹脂等が挙げられる。生産性の観点からは、紫外線硬化型樹脂を主成分とすることが好ましい。
 硬化型樹脂層および機能層に含まれる樹脂は同一の樹脂であっても、異なる樹脂であってもよい。
 このような紫外線硬化型樹脂としては、例えば、多価アルコールのアクリル酸又はメタクリル酸エステルのような多官能性のアクリレート樹脂、ジイソシアネート、多価アルコール及びアクリル酸又はメタクリル酸のヒドロキシアルキルエステル等から合成されるような多官能性のウレタンアクリレート樹脂等を挙げることができる。必要に応じて、これらの多官能性の樹脂に単官能性の単量体、例えば、ビニルピロリドン、メチルメタクリレート、スチレン等を加えて共重合させることができる。
 また、透明導電性薄膜と硬化型樹脂層との付着力を向上するために、硬化型樹脂層の表面を以下に記載する手法で処理することが有効である。具体的な手法としては、カルボニル基、カルボキシル基、水酸基を増加するためにグロー又はコロナ放電を照射する放電処理法、アミノ基、水酸基、カルボニル基等の極性基を増加させるために酸又はアルカリで処理する化学薬品処理法等が挙げられる。
 紫外線硬化型樹脂は、通常、光重合開始剤を添加して使用される。光重合開始剤としては、紫外線を吸収してラジカルを発生する公知の化合物を特に制限なく使用することができ、このような光重合開始剤としては、例えば、各種ベンゾイン類、フェニルケトン類、ベンゾフェノン類等を挙げることができる。光重合開始剤の添加量は、紫外線硬化型樹脂100質量部当たり通常1~5質量部とすることが好ましい。
 また、本発明において硬化型樹脂層および機能層は、主たる構成成分である硬化型樹脂のほかに、無機粒子や有機粒子を併用することが好ましい。硬化型樹脂に無機粒子や有機粒子を分散させることにより、硬化型樹脂層および機能層の表面に凹凸を形成させ、広領域における表面粗さを向上させることができる。
 本発明においては、硬化型樹脂層の表面粗さを向上させることで、透明導電性フィルムの剛軟度を、本発明においてさらに好ましい範囲に調整できる。また、ペン摺動耐久性及びアンチニュートンリング性やフィルムの巻取り性などの各種特性を、より効果的に発現することができる。
 本発明においては、機能層の表面粗さを向上させることで、透明導電性フィルムの剛軟度を、本発明においてさらに好ましい範囲に調整できる。また、フィルムの巻取り性、ペンなどの書き心地や指の触感などの各種特性を、より効果的に発現することができる。
 前記の無機粒子としてはシリカなどが例示される。前記の有機粒子としてポリエステル樹脂、ポリオレフィン樹脂、ポリスチレン樹脂、ポリアミド樹脂等が例示される。硬化型樹脂層および機能層に含まれる粒子は同一の粒子であっても、異なる粒子であってもよい。
 無機粒子や有機粒子以外に、主たる構成成分である硬化型樹脂のほかに、硬化型樹脂に非相溶な樹脂を併用することも好ましい。マトリックスの硬化型樹脂に非相溶な樹脂を少量併用することで、硬化型樹脂中で相分離が起こり非相溶樹脂を粒子状に分散させることができる。この非相溶樹脂の分散粒子により、硬化型樹脂層および機能層の表面に凹凸を形成させ、広領域における表面粗さを向上させることができる。
 非相溶樹脂としてはポリエステル樹脂、ポリオレフィン樹脂、ポリスチレン樹脂、ポリアミド樹脂等が例示される。
 ここでは一例として、硬化型樹脂層に無機粒子を用いる場合の配合割合を示す。紫外線硬化型樹脂100質量部当たり無機粒子0.1質量部以上30質量部以下であることが好ましく、さらに好ましくは0.1質量部以上25質量部以下、特に好ましくは0.1質量部以上20質量部以下である。前記無機粒子の配合量が紫外線硬化型樹脂100質量部当たり0.1質量部以上30質量部以下であると、硬化型樹脂層表面に形成される凸部が小さ過ぎず、効果的な平均最大山高さを付与でき、タッチパネルへの軽快な操作性を有し、さらに透明導電膜に多少の表面突起があるためフィルム巻取り性も保持できるため好ましい。また、硬化型樹脂層に無機粒子を用いる場合、その配合割合が上記範囲内で高いほうが、硬化型樹脂層の平均最大山高さが高くなる傾向にある。
 また、硬化型樹脂層に無機粒子を用いる場合、その配合割合が上記範囲内で高いほうが、透明導電性フィルムの剛軟度を増加させる傾向にある。
 ここでは一例として、機能層に無機粒子を用いる場合の配合割合を示す。紫外線硬化型樹脂100質量部当たり無機粒子0.1質量部以上60質量部以下であることが好ましい。
 機能層に無機粒子を用いる場合、その配合割合が上記範囲内での配合割合が高いほうが、透明導電性フィルムの剛軟度を低下させる傾向にある。前記無機粒子の配合量が紫外線硬化型樹脂100質量部当たり0.1質量部以上60質量部以下であると、透明導電性フィルムの剛軟度を、本発明に係る適切な値に調整することができ好ましい。また、本発明の効果を損なわない範囲で機能層に表面突起ができるため、フィルム巻取り性も保持できるため好ましい。
 前記の紫外線硬化型樹脂、光重合開始剤及び、無機粒子や有機粒子や紫外線硬化型樹脂に非相溶な樹脂は、それぞれに共通の溶剤に溶解して塗布液を調製する。使用する溶剤には特に制限はなく、例えば、エチルアルコール、イソプロピルアルコール等のようなアルコール系溶剤、酢酸エチル、酢酸ブチル等のようなエステル系溶剤、ジブチルエーテル、エチレングリコールモノエチルエーテル等のようなエーテル系溶剤、メチルイソブチルケトン、シクロヘキサノン等のようなケトン系溶剤、トルエン、キシレン、ソルベントナフサ等のような芳香族炭化水素系溶剤等を単独に、あるいは混合して使用することができる。
 塗布液中の樹脂成分の濃度(即ち、固形分濃度)は、コーティング法に応じた粘度等を考慮して適切に選択することができる。例えば、塗布液中に紫外線硬化型樹脂、光重合開始剤及び高分子量のポリエステル樹脂の合計量が占める割合は、通常は20~80質量%である。樹脂成分の濃度が高いほうが硬化型樹脂層の平均最大山高さが高くなる傾向にある。また、この塗布液には、必要に応じて、その他の公知の添加剤、例えば、シリコーン系レベリング剤等を添加してもよい。
 本発明において、調製された塗布液は透明プラスチックフィルム基材上にコーティングされる。コーティング法には特に制限はなく、バーコート法、グラビアコート法、リバースコート法等の従来から知られている方法を使用することができる。
 コーティングされた塗布液は、次の乾燥工程で溶剤が蒸発除去される。この工程で、塗布液中で均一に溶解していた高分子量のポリエステル樹脂は粒子となって紫外線硬化型樹脂中に析出する。塗膜を乾燥した後、プラスチックフィルムに紫外線を照射することにより、紫外線硬化型樹脂が架橋・硬化して硬化型樹脂層および機能層を形成する。この硬化の工程で、高分子量のポリエステル樹脂の粒子はハードコート層中に固定されるとともに、硬化型樹脂層および機能層の表面に突起を形成し広領域における表面粗さを向上させる。
 また、硬化型樹脂層の厚みは0.1μm以上15μm以下の範囲であることが好ましい。より好ましくは0.5μm以上10μm以下の範囲であり、特に好ましくは1μm以上8μm以下の範囲である。硬化型樹脂層の厚みが0.1μm以上の場合には、十分な突起が形成され好ましい。一方、15μm以下であれば、生産性がよく好ましい。また、硬化型樹脂層が厚いと透明導電性フィルムの剛軟度を増加させる傾向にある。
 また、機能層の厚みは0.1μm以上15μm以下の範囲であることが好ましい。より好ましくは0.5μm以上15μm以下の範囲であり、特に好ましくは1μm以上10μmの範囲である。機能層が厚いと透明導電性フィルムの剛軟度を低下させる傾向にある。機能層の厚みが0.1μm以上の場合には、十分な突起が形成され好ましい。一方、15μm以下であれば、生産性がよく好ましい。
 硬化型樹脂層に含まれる無機粒子・有機粒子・非相溶樹脂の添加量、さらに硬化型樹脂層の厚みが透明導電性フィルムの剛軟度に及ぼす影響に対して、機能層に含まれる無機粒子・有機粒子・非相溶樹脂の添加量、さらに機能層の厚みを適切に選択することにより透明導電性フィルムの剛軟度を上記の適切な値にすることができる。
 よって、本発明においては、単に機能層を設ければ本発明の奏する効果を得られるものではなく、本発明に係る特徴を有することで、透明導電性フィルムの剛軟度に効果的に寄与できる。
 一態様において、硬化樹脂層の厚みと機能層の厚みは同一であってもよい。また、別の態様において、例えば、硬化樹脂層の厚みと機能層の厚みの差の絶対値は、以下の関係を有する。
  0.1μm≦ |硬化樹脂層の厚み-機能層の厚み|≦3μm
 このように、本発明においては、硬化樹脂層の厚みと機能層の厚みに差を設けることでも、透明導電性フィルムの剛軟度を、本発明おいて更に好ましい範囲に調整できる。また、ペン摺動耐久性などの各種特性を、より効果的に発現することができ、その上、軽快な操作性を有する透明導電性フィルムを得ることができる。
 また、硬化樹脂層の単位体積あたりの粒子質量と、機能層の単位体積あたりの粒子質量は、異なることが好ましい。
 本発明に係る易接着層は、ウレタン樹脂、架橋剤、及びポリエステル樹脂を含有する組成物から形成されることが好ましい。架橋剤としては、ブロックイソシアネートが好ましく、3官能以上のブロックイソシアネートがさらに好ましく4官能以上のブロックイソシアネートが特に好ましい。易接着層の厚みは、0.001μm以上2.00μm以下が好ましい。
 一態様において、本発明は、本発明に係る透明導電性フィルムを有する抵抗膜式タッチパネルを提供する。タッチパネルは、本発明の透明導電性フィルム以外に、公知の部品を有することができる。本発明の抵抗膜式タッチパネル用透明導電性フィルムであれば、上記種々の効果をタッチパネルにおいてより良好に奏することができる。
 以下に実施例により本発明をさらに詳細に説明するが、本発明はこれらの実施例によりなんら限定されるものではない。なお、実施例における各種測定評価は下記の方法により行った。
(1)全光線透過率
 JIS-K7361-1:1997に準拠し、日本電色工業(株)製NDH-2000を用いて、全光線透過率を測定した。
(2)表面抵抗値
 JIS-K7194:1994に準拠し、4端子法にて測定した。測定機は、(株)三菱化学アナリテック製 Lotesta AX MCP-T370を用いた。
(3)平均最大山高さ評価
 平均最大山高さは5点の最大山高さの平均である。5点の選び方は、まず任意の1点Aを選択する。次に、Aに対してフィルムの長手(MD)方向の上下流1cmに各1点、計2点を選択する。次に、Aに対してフィルムの幅(TD)方向の左右1cmに各1点、計2点を選択する。最大山高さは、ISO 25178に規定されるものであり、3次元表面形状測定装置バートスキャン(菱化システム社製、R5500H-M100(測定条件:waveモード、測定波長560nm、対物レンズ10倍))を用いて、最大山高さを求めた。また、1nm未満の値は、四捨五入によりまるめた。
(4)透明導電膜の結晶化度
 透明導電性薄膜層を積層したフィルム試料片を1mm×10mmの大きさに切り出し、導電性薄膜面を外向きにして適当な樹脂ブロックの上面に貼り付けた。これをトリミングしたのち、一般的なウルトラミクロトームの技法によってフィルム表面にほぼ平行な超薄切片を作製した。
 この切片を透過型電子顕微鏡(JEOL社製、JEM-2010)で観察して著しい損傷がない導電性薄膜表面部分を選び、加速電圧200kV、直接倍率40000倍で写真撮影を行った。
 透明導電膜の結晶性評価として、透過型電子顕微鏡下で観察される結晶粒の割合、すなわち結晶化度を観察した。
(5)透明導電膜の厚み(膜厚)
 透明導電性薄膜層を積層したフィルム試料片を1mm×10mmの大きさに切り出し、電子顕微鏡用エポキシ樹脂に包埋した。これをウルトラミクロトームの試料ホルダに固定し、包埋した試料片の短辺に平行な断面薄切片を作製した。次いで、この切片の薄膜の著しい損傷がない部位において、透過型電子顕微鏡(JEOL社製、JEM-2010)を用い、加速電圧200kV、明視野で観察倍率1万倍にて写真撮影を行って得られた写真から膜厚を求めた。
(6)ペン摺動耐久性試験
 透明導電性フィルムを一方のパネル板として用い、他方のパネル板として、ガラス基板上にスパッタリング法で厚みが20nmのインジウム-スズ複合酸化物薄膜(酸化スズ含有量:10質量%)からなる透明導電性薄膜を用いた。この2枚のパネル板を透明導電性薄膜が対向するように、直径30μmのエポキシビーズを介して、配置しタッチパネルを作製した。次にポリアセタール製のペン(先端の形状:0.8mmR)に2.5Nの荷重をかけ、5万往復の直線摺動試験をタッチパネルに行った。この時の摺動距離は30mm、摺動速度は180mm/秒とした。この摺動耐久性試験後に、ペン荷重0.8Nで摺動部を押さえた際の、ON抵抗(可動電極(フィルム電極)と固定電極とが接触した時の抵抗値)を測定した。ON抵抗は10kΩ以下であるのが望ましい。
(7)透明導電膜中に含まれる酸化スズの含有率の測定
 試料を切りとって(約15cm)石英製三角フラスコにいれ、6mol/l塩酸20mlを加え、酸の揮発がないようにフィルムシールをした。室温で時々揺り動かしながら9日間放置し、透明導電膜を溶解させた。残フィルムを取り出し、透明導電膜が溶解した塩酸を測定液とした。溶解液中のIn、Snは、ICP発光分析装置(メーカー名;リガク、装置型式;CIROS-120 EOP)を用いて、検量線法により求めた。各元素の測定波長は、干渉のない、感度の高い波長を選択した。また、標準溶液は、市販のIn、Snの標準溶液を希釈して用いた。
(8)入力荷重試験方法
 透明導電性フィルム(サイズ:220mm×135mm)を一方のパネル板として用い、他方のパネル板として、ガラス基板(サイズ:232mm×151mm)上にスパッタリング法で厚みが20nmのインジウム-スズ複合酸化物薄膜(酸化スズ含有量:10質量%)からなる透明導電性薄膜Aを用いた。
 インジウム-スズ複合酸化物薄膜付きガラス基板、以下、ITOガラスとも称する、の透明導電性薄膜A側に、ドットスペーサーとしてエポキシ樹脂(縦60μm×横60μm×高さ5μm)を4mmピッチの正方格子状に配置した。
 次に、ITOガラスの四隅の角のいずれか1つを起点として、190mm×135mmの長方形ができるようにITOガラスの透明導電性薄膜A側に両面テープ(厚み:105μm、幅6mm)を貼った。
次に、ITOガラスに貼った両面テープ上に、透明導電性フィルムの透明導電膜B側を貼り付け、透明導電性薄膜Aと透明導電膜Bとが対面するように積層する。
このとき、透明導電性フィルムの一方の短辺側が、ITOガラスからはみ出るようにする。
次にITOガラスと透明導電性フィルムをテスターでつなぐ。
次に、透明導電性フィルム側からポリアセタール製のペン(先端の形状:0.8mmR)で荷重をかけていき、テスターで計測した抵抗値が安定した時の荷重値を入力開始荷重とする。
 ペンで荷重をかける位置は、4つのドットスペーサーに囲まれた中心領域であり、3点における入力開始荷重の平均値を算出する。
 ペンで荷重をかける位置は、図6に示すように4つのドットスペーサーの中心領域とした。また、入力開始荷重は両面テープから50mm以上離れた任意の3点を測定し平均値をとった。小数点は四捨五入した。
(9)フィルム剛軟度試験方法
 透明導電性フィルムから20 mm× 250 mm の試験片を採取し、透明導電層が上になるようにして試験片を表面の滑らかな水平台の上に配置する。このとき試験片の20mm×20mmの部分のみ水平台の上に置き、20mm×230mmは水平台の外に出るように置く。また、試験片の20mm×20mmの部分の上におもりを置く。このとき、試験片と水平台の間に隙間ができないように、おもりの重量、サイズを選択する。次に、水平台の高さとフィルムの先端の高さの差(=δ)をスケールによって読む。次に以下の式(1)に数値を代入して剛軟度を算出する。
 式(1) (g×a×b×L4)÷8δ (N・cm)
 g=重力加速度、a=試験片の短辺の長さ、b=試験片の比重、L=試験片の長さ、δ=水平台の高さとフィルムの先端の高さの差
(10)平均最大山高さに対する最大山高さの最大値および最大山高さの最小値の評価
 平均最大山高さ評価で測定した5点の最大山高さの値のうち、最大値および最小値を平均最大山高さで割り算する。
(11)付着性試験
 JIS K5600-5-6:1999に準拠して実施した。
下記表における結果は、付着性を残存面積率で示している。残存面積率の最高値は100%である。表中における付着性試験の残存面積率が100%に近いほど、剥離面積が少ない。
 実施例、比較例において使用した透明プラスチックフィルム基材は、両面に易接着層を有する二軸配向透明PETフィルム(東洋紡社製、A4380、厚みは表1、表2に記載)である。硬化型樹脂層として、光重合開始剤含有アクリル系樹脂(大日精化工業社製、セイカビーム(登録商標)EXF-01J)100質量部に、シリカ粒子(日産化学社製、スノーテックスZL)を表1、表2に記載の量を配合し、溶剤としてトルエン/MEK(8/2:質量比)の混合溶媒を、固形分濃度を表1、表2の記載の値になるように加え、撹拌して均一に溶解し塗布液を調製した(この塗布液を以下塗布液Aと呼ぶ)。塗膜の厚みを表1、表2に記載の値になるように、調製した塗布液を、マイヤーバーを用いて塗布した。80℃で1分間乾燥を行った後、紫外線照射装置(アイグラフィックス社製、UB042-5AM-W型)を用いて紫外線を照射(光量:300mJ/cm)し、塗膜を硬化させた。
 また、表1~表4に示す条件で、機能層を、透明プラスチック基材における上記硬化型樹脂層とは反対側の面に設けた。
(実施例1~7)
 各実施例水準は表1に示した条件のもと、以下の通り実施した。
 真空槽にフィルムを投入し、1.5×10-4Paまで真空引きをした。次に、酸素導入後に不活性ガスとしてアルゴンを導入し全圧を0.6Paにした。
 インジウム-スズ複合酸化物の焼結ターゲット、あるいは酸化スズを含まない酸化インジウム焼結ターゲットに3W/cmの電力密度で電力を投入し、DCマグネトロンスパッタリング法により、透明導電膜を成膜した。膜厚についてはフィルムがターゲット上を通過するときの速度を変えて制御した。また、スパッタリング時の成膜雰囲気の不活性ガスに対する水分圧の比については、ガス分析装置(インフィコン社製、トランスペクターXPR3)を用いて測定した。各実施例水準において、スパッタリング時の成膜雰囲気の不活性ガスに対する水分圧の比を調節すべく、表1に記載されるように、ボンバード工程の有無、フィルムロール端面の凹凸高低差、フィルムが接触走行しているセンターロールの温度を制御する温調機の温媒の温度を調節した。フィルムロールへの成膜開始時から成膜終了時までの温度の最大値と最小値の丁度真ん中に当たる温度を中心値として表1に記載した。
 透明導電膜を成膜積層したフィルムは、表1に記載の熱処理をした後、測定を実施した。測定結果を表1、表3~表4に示す。
(比較例1~7)
 表2に記載の条件で実施例1と同様に透明導電性フィルムを作製して評価した。結果を表2~表4に示した。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000001
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000002
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000003
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000004
 表1~表4に記載のとおり、実施例1~7記載の透明導電性フィルムは、入力開始荷重が本発明の範囲内であるため、抵抗膜式タッチパネルに用いた際の軽快な操作性に優れ、ペン摺動耐久性にも優れており、両特性を兼備している。しかしながら、比較例1~7は軽快な操作性およびペン摺動耐久性を両立できていない。
 上記の通り、本発明によれば、軽快な操作性および優れたペン摺動耐久性を有する透明導電性フィルムを提供することができ、これは抵抗膜式タッチパネル等の用途に極めて有用である。
   1.フィルム
   2.センターロール
   3.チムニー
   4.インジウム-スズ複合酸化物のターゲット
   5.透明導電膜
   6.硬化型樹脂層
   7.透明プラスチックフィルム基材
   8.機能層
   9.易接着層
   10.ITOガラス
   11.ドットスペーサー
   12.ペンで荷重をかける位置
 

Claims (10)

  1.  透明プラスチックフィルム基材上の少なくとも一方の面側にインジウム-スズ複合酸化物の透明導電膜が積層された透明導電性フィルムであって、
    以下の入力荷重試験による透明導電フィルムの入力開始荷重が3g以上15g以下である透明導電性フィルム。
    (入力荷重試験方法)
     透明導電性フィルム(サイズ:220mm×135mm)を一方のパネル板として用い、他方のパネル板として、ガラス基板(サイズ:232mm×151mm)上にスパッタリング法で厚みが20nmのインジウム-スズ複合酸化物薄膜(酸化スズ含有量:10質量%)からなる透明導電性薄膜Aを用いる。
    インジウム-スズ複合酸化物薄膜付きガラス基板、以下、ITOガラスとも称する、の透明導電性薄膜A側に、ドットスペーサーとしてエポキシ樹脂(縦60μm×横60μm×高さ5μm)を4mmピッチの正方格子状に配置する。
    次に、ITOガラスの四隅の角のいずれか1つを起点として、190mm×135mmの長方形ができるようにITOガラスの透明導電性薄膜A側に両面テープ(厚み:105μm、幅6mm)を貼る。
     次に、ITOガラスに貼った両面テープ上に、透明導電性フィルムの透明導電膜B側を貼り付け、透明導電性薄膜Aと透明導電膜Bとが対面するように積層する。
    このとき、透明導電性フィルムの一方の短辺側が、ITOガラスからはみ出るようにする。
    次にITOガラスと透明導電性フィルムをテスターでつなぐ。
    次に、透明導電性フィルム側から、先端の形状が0.8mmRであるポリアセタール製のペンで荷重をかけていき、テスターで計測した抵抗値が安定した時の荷重値を入力開始荷重とする。
     ペンで荷重をかける位置は、4つのドットスペーサーに囲まれた中心領域であり、3点における入力開始荷重の平均値を算出する。
  2.  下記のフィルム剛軟度試験の剛軟度が0.23N・cm以上0.90N・cm以下であって、さらに透明導電性フィルムの導電面の下記の平均最大山高さが下記式(2-1)および式(2-2)を満たす、請求項1に記載の透明導電性フィルム。
     
    (フィルム剛軟度試験方法)
    透明導電性フィルムから20 mm× 250 mm の試験片を採取し、透明導電層が上になるようにして試験片を表面の滑らかな水平台の上に配置する。このとき試験片の20mm×20mmの部分のみ水平台の上に置き、20mm×230mmは水平台の外に出るように置く。また、試験片の20mm×20mmの部分の上におもりを置く。このとき、試験片と水平台の間に隙間ができないように、おもりの重量、サイズを選択する。
     次に、水平台の高さとフィルムの先端の高さの差、以下δ、をスケールによって読む。次に以下の式(1)に数値を代入して剛軟度を算出する。
     式(1) (g×a×b×L4)÷8δ (N・cm)
     g=重力加速度、a=試験片の短辺の長さ、b=試験片の比重、L=試験片の長さ、δ=水平台の高さとフィルムの先端の高さの差
     
    (平均最大山高さ評価)
     平均最大山高さは5点の最大山高さの平均である。5点の選び方は、まず任意の1点Aを選択する。次に、Aに対してフィルムの長手(MD)方向の上下流1cmに各1点、計2点を選択する。次に、Aに対してフィルムの幅(TD)方向の左右1cmに各1点、計2点を選択する。最大山高さは、ISO 25178に規定されるものであり、3次元表面形状測定装置バートスキャン(菱化システム社製、R5500H-M100(測定条件:waveモード、測定波長560nm、対物レンズ10倍))を用いて、最大山高さを求めた。また、1nm未満の値は、四捨五入によりまるめた。
     
     式(2-1) 平均最大山高さ(μm)≧4.7×剛軟度-1.8
     式(2-2) 0.005(μm)≦平均最大山高さ(μm)≦12.000(μm)
  3.  前記平均最大山高さ評価における最大山高さの最大値が、前記平均最大山高さの1.0倍を超え1.4倍以下であり、かつ、
    前記平均最大山高さ評価における最大山高さの最小値が、前記平均最大山高さの0.6倍以上1.0倍以下である、請求項2に記載の透明導電性フィルム。
  4.  透明導電膜の厚みが、10nm以上100nm以下である請求項1~3のいずれかに記載の透明導電性フィルム。
  5.  透明導電膜に含まれる酸化スズの濃度が0.5質量%以上40質量%以下である請求項1~4のいずれかに記載の透明導電性フィルム。
  6.  透明導電膜と透明プラスチックフィルム基材の間に、硬化型樹脂層を有し、
    さらに透明プラスチック基材の前記透明導電膜とは反対側に、機能層を有する請求項1~5のいずれかに記載の透明導電性フィルム。
  7.  透明プラスチックフィルム基材の少なくとも1方の側に、易接着層を有する請求項1~6のいずれかに記載の透明導電性フィルム。
  8.  易接着層は、透明プラスチックフィルム基材と硬化型樹脂層との間、又は透明プラスチック基材と機能層との間の少なくとも1方の位置に配置される、請求項6または7に記載の透明導電性フィルム。
  9.  以下のペン摺動耐久性試験による透明導電フィルムの透明導電膜のON抵抗が10kΩ以下である請求項1~8のいずれかに記載の透明導電性フィルム。
     
    (ペン摺動耐久性試験)
     透明導電性フィルムを一方のパネル板として用い、他方のパネル板として、ガラス基板上にスパッタリング法で厚みが20nmのインジウム-スズ複合酸化物薄膜(酸化スズ含有量:10質量%)からなる透明導電性薄膜を用いる。この2枚のパネル板を透明導電性薄膜が対向するように、直径30μmのエポキシビーズを介して、配置しタッチパネルを作製した。次にポリアセタール製のペン(先端の形状:0.8mmR)に2.5Nの荷重をかけ、5万往復の直線摺動試験をタッチパネルに行う。この時の摺動距離は30mm、摺動速度は180mm/秒とする。この摺動耐久性試験後に、ペン荷重0.8Nで摺動部を押さえた際の、ON抵抗(可動電極(フィルム電極)と固定電極とが接触した時の抵抗値)を測定する。
  10.  透明導電膜の表面における、JIS K5600-5-6:1999に準じた付着性試験において、透明導電膜の残存面積率が95%以上である、請求項1から9のいずれかに記載の透明導電性フィルム。
     
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