JPH02273409A - 透明導電性積層体 - Google Patents

Abstract

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

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 この発明はフィルム基材の一方の面に透明な導電性薄膜
を設けるとともに、他方の面に透明基体を貼り合わせて
なる透明導電性積層体に関する。

〔従来の技術〕

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

従来、このような透明導電性薄膜として、ガラス上に酸
化インジウＪ、薄膜を形成した、いわゆる導電性ガラス
がよく知られているが、基材がガラスであるために、可
撓性、加工性に劣り、用途によっては好ましくない場合
がある。

このため、近年では、可撓性、加工性に加えて、耐衝撃
性にずくれ、軽量であるなどの利点から、ボリエヂレン
テレフタレートフイルムをばしめとする各種のプラスチ
ックフィルムを基材とした透明導電性薄膜が賞月されて
いる。

〔発明が解決しようとする課題〕

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

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

さらに、従来のこの種の透明導電性薄膜は、導電性薄膜
を形成した面とは反対側のフィルム基材面が裸の状態に
あるために、使用中にその表面に指紋や汚れさらには傷
を生じやすく、また著しくまぶしさを惑しることもあり
、これらのことが原因で薄膜製品全体としての視認性に
劣るという難点があった。

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

〔課題を解決するための手段〕

この発明者らは、上記の目的を達成するために鋭意検討
した結果、フィルム基材として特定膜厚のものを用いて
その一方の面に透明な導電性薄膜を形成する一方、他方
の面に透明な粘着剤層を介して特定処理が施された別の
透明基体を貼り合わせることにより、薄膜表面の耐擦傷
性および打点特性の改良とともに、主に上記の透明基体
に施された特定の処理層に基づいて視認性の大幅な改善
をも図れるものであることを知り、この発明を完成する
に至った。

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

〔発明の構成・作用〕

この発明において使用するフィルム基材としては、透明
性を有する各種のプラスチックフィルムを使用でき、具
体的にはポリエチレンテレフタレト、ポリイミド、ポリ
エーテルサルフオン、ポリエーテルエーテルケトン、ポ
リカーポネ〜Ｉ・、ボリプＩコビレン、ポリアミド、ポ
リアクリル、セルロースプロピオネートなどが挙げられ
る。

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

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

この発明においては、このようなフィルム基材の一方の
面に透明な導電性薄膜を形成する。導電性薄膜の形成方
法としては、真空蒸着法、スパッタリング法、イオンブ
レーティング法などの従来公知の技術をいずれも採用で
きる。また、用いる薄膜材料も特に制限されるものでは
なく、たとえば酸化スズを含有する酸化インジウム、ア
ンチモンを含有する酸化スズなどの金属酸化物のほか、
金、１艮、白金、パラジウム、銅、アルミニウム、ニッ
ケル、クロム、チタン、コバルト、スズまたはこれらの
合金などが好ましく用いられる。

この導電性薄膜の厚さとしては、５０Å以上とすること
が必要で、これより薄いと表面抵抗が１０３Ω／口以下
となる良好な導電性を有する連続被膜となりにくい。一
方、あまり厚くしすぎると透明性の低下などをきたすた
め、特に好適な厚さとしては、１００〜２．　ＯＯＯ人
程度とするのがよい。

なお、この発明においては、上記の如き透明な導電性薄
膜の表面に、ＭｇＦｚ、ＳｉＯ２、Ａβ２０３、’１”
ｉｏ、Ｔｉ０ｚ、Ｚｒ０ｚなどの誘電体薄膜層を形成し
て、可視光線透過率の向上を図ったり、酸化などによる
導電性薄膜の性能劣化を防くようにしてもよい。

このような透明な導電性薄膜が形成されたフィルム基材
の他方の面には、透明な粘着剤層を介して外表面に撥水
およびｌちれ防止処理層を有する透明基体が貼り合わさ
れる。この貼り合わせば、透明基体の内表面、つまり透
明基体における撥水および汚れ防止処理層を設けた面と
は反対側の面に上記の粘着剤層を設けておき、これに」
１記のフィルム基材を貼り合わせるようにしてもよいし
、逆にフィルム基材の方に上記の粘着剤層を設りておき
、これに外表面に撥水およびｌηれ防止処理層を有する
透明基体を貼り合わせるようにしてもよい。

後者の方法は、粘着剤層の形成をフィルム基材をロール
状にして連続的に行うことができるから、生産性の面で
より有利である。

粘着剤層としては、透明性を有するものであれば特に制
限なく使用でき、たとえばアクリル系粘着剤、シリコー
ン系粘着剤、ゴム系粘着剤などが用いられる。この粘着
剤層は、透明基体の接着後そのクツション効果によりフ
ィルム基材の一方の面に設けられた導電性薄膜の耐擦傷
性および打点特性を向上させる機能を有するものであり
、主としてこの機能をより良く発揮させる観点から、そ
の弾性係数をＩ　Ｘ　１．０５〜Ｉ　Ｘ　１０７ｄｙｎ
　／Ｃｎｔの範囲、厚さを］、　ｐ　ｍ以上、通常５〜
１００μｍの範囲に設定するのが望ましい。

」１記の弾性係数がＩ　Ｘ　１．０５ｄｙｎ　／ｃｎｔ
未満となると、粘着剤層は非弾性となるため、加圧によ
り容易に変形してフィルム基材ひいては導電性薄膜に凹
凸を生じさせ、また加工切断面からの粘着剤のはみ出し
などが生じやすくなり、そのうえ耐擦傷性および打点特
性の向上効果が低減する。一方、弾性係数がＩ　Ｘ　１
０７ｄｙｎ　／ｃｔ＆を超えると、粘着剤層が硬くなり
、そのクツション効果を期待できなくなるため、面］擦
傷性および打点特性を向上できない。

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

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

このような粘着剤層を介して貼り合わされる透明基体は
、フィルム基材に対して良好な機械的強度を付与し、特
にカールなどの発生防止に寄与するものであり、これを
貼り合わせたのちにおいても可撓性であることが要求さ
れる場合は、通常６〜３００μｍ程度のプラスチックフ
ィルムが、可撓性が特に要求されない場合は、通常０．
０５〜１０顛程度のガラス板やフィルム状ないし板状の
プラスチックが、それぞれ用いられる。プラスチックの
材質としては、前記したフィルム基材と同様のものが挙
げられる。

この発明において、上記の透明基体の外表面に設けられ
る撥水および汚れ防止処理層は、基体表面への撥水性の
付与により指紋その他の汚れの発生を防止することを目
的としたものであり、またこの層の形成により表面傷の
発生防止やまぶしさの低減にも好結果を得るものである
。

このような↑Ω水および汚れ防止処理層を形成するため
の材料としては、たとえ（ボ水酸基またはビニル基を含
有するジメチルポリシロキザンとメチルハイドロジエン
ポリシロキサンとの組み合わせなどからなるシリコーン
含有化合物、ポリテトラフルオロエチレン（四フフ化樹
脂）、ホリクロロトリフルオロエチレンく三フフ化樹脂
）などのフン素糸樹脂のほか、硫化モリブデン（Ｍ　ｏ
　Ｓ　ｚ　）などが挙げられ、これらを単独でまたは化
合物として用いることができる。

また、上記処理層の密着性および硬度向上を目的として
、上述の材料をさらにメラニン系樹脂、ウレタン系樹脂
、アルキド系樹脂、アクリル系樹脂、シリコン系樹脂な
どの硬化型樹脂に分散結着させ、これを基体表面に硬化
膜層として設けてもよい。さらに、このような硬化膜層
中には粒径２〜３０μｍ程度のシリカ粒子を分散させる
ことにより、防眩効果や耐擦傷性の向上を図るようにし
てもよい。

この撥水および汚れ防止処理層の形成法は、特に限定さ
れず、用いる材料に応じて、塗工法、スプレー法、真空
蒸着法、スパッタリング法、イオンブレーティング法、
焼付法などのいずれの方法で形成してもよい。

このような処理層の厚みとしては、通常５０人〜１００
μｍ、特に１００人〜５０μｍ程度であるのがよい。薄
ずぎると連続膜となりにくいため撥水効果に劣り、逆に
厚くなりすぎると使用中にクラックが生じるおそれがあ
る。

なお、このような撥水および汚れ防止処理層の形成に先
立って、被着面、ずなわち透明基体の表面に対し、前処
理としてコロナ放電処理、紫外線照射処理、プラズマ処
理、スパッタエツチング処理、プライマ処理、易接着処
理を施してもよく、これにより透明基体と撥水および汚
れ防止処理層との密着性を高めることができる。

第１図および第２回は、この発明の透明導電性積層体の
二つの例を示したものであり、両図中、２は透明なフィ
ルム基材１の一面に設けられた透明な導電性薄膜、４は
上記基材１の他面側に透明な粘着剤層３を介して貼り合
わされた透明基体であって、その露出表面に前記の１８
水および汚れ防止処理層５が形成されでいる。

透明基体４は、第１図に示す単層構造のほか、第２図に
示すように、２枚の透明な基体フィルム４０．４．１を
透明な粘着剤層３０により貼り合わせた複合構造として
、積層体全体の機械的強度などをより向」ニさせてもよ
い。上記の基体フィルム４０．４１および粘着剤層３０
ば、それぞれ透明基体４および粘着剤層３につき説明し
たのと同様の材料からなるものが用いられる。

〔発明の効果〕

以上のように、この発明においては、フィルム基材とし
て特定厚みのものを用いて、その一方の面に透明な導電
性薄膜を形成する一方、他方の面に透明な粘着剤層を介
して外表面に撥水および汚れ防止処理層を有する透明基
体を貼り合わせる構成としたことにより、上記粘着剤層
のクツション効果に基づいて耐擦傷性および打点特性に
すくれるうえに、上記撥水および汚れ防止処理層によっ
て指紋その他の汚れが少なくなり、また傷やまぶしさの
低減効果も期待できるために、視認性の改良された透明
導電性積層体を提供できるという格別の効果が奏し得ら
れるものである。

〔実施例〕

以下に、この発明の実施例を記載してより具体的に説明
する。

実施例１ 厚さ力月２μｍの透明なポリエチレンテレフタレート（
以下、ＰＥＴという）フィルムからなるフィルム基材の
一方の面に、アルゴンガス８０％と酸素ガス２０％とか
らなる４、Ｘ１Ｏ−３Ｔｏｒｒの雰囲気中で、インジウ
ム−スズ合金を用いた反応性スパッタリング法により、
厚ざ４００人の酸化インジウムと酸化ススとの複合酸化
物からなる透明な導電性薄膜（以下、ＩＴＯ薄膜という
）を形成した。

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

一方、厚さ７５μｍのＰＥＴフィルムからなる透明基体
の片面に、フッ素樹脂としてのポリテトラフルオロエチ
レンを真空度ｌＸｌ０−’Ｔｏｒｒの条件で真空蒸着す
ることにより、厚さ約０．１μｍの１Ω水および汚れ防
止処理層を形成した。

つぎに、この透明基体の上記撥水および汚れ防止処理層
とは反対側の面を前記の導電処理フィルムにその透明な
粘着剤層を介して貼り合わせることにより、第１図に示
す構造の透明導電性積層フィルムを作製した。

実施例２ 厚さ５０μｍのＰＥＴフィルムからなる透明基体の片面
に、トルエンで希釈したアクリル樹脂中にフッ素含有化
合物としての旭硝子■製の商品名ザーフロンＳ（、−１
０１（フッ素系表面改質剤）を０．５重量％添加してな
る塗布液を、塗工法により厚み約７μｍに塗布乾燥して
、１Ｇ水および汚れ防止処理層を形成した。その他は実
施例１と同様にして第１図に示す構造の透明導電性積層
フィルムを作製した。

実施例３ 厚さ５０μｍのＰＥＴフィルムからなる透明基体の片面
に、シリコーン含有化合物としての信越化学工業■製の
商品名ＫＳ−７７０（シリコーン離型剤）を、塗工法に
より厚み約０．３μｍに塗布乾燥して、撥水および汚れ
防止処理層を形成した。

その他は実施例１と同様にして第１図に示す構造の透明
導電性積層フィルムを作製した。

実施例４ １・ルエンで希釈したアクリル樹脂中に、フッ素含有化
合物とともに、アクリル樹脂１００重量部に対して７重
量部となる割合の数μｍ程度の粒子径を有するシリカ粒
子を添加するようにした以外は、実施例２と同様にして
第１図に示す構造の透明導電性積層フィルムを作製した
。

比較例１ 粘着剤層の形成と撥水および汚れ防止処理層を有する透
明基体の貼り合わせを行わなかった以外は、実施例１と
同様にして透明導電性フィルムを作製した。

比較例２ 透明基体として、撥水および汚れ防止処理層を有さない
厚さ７５μｍのＰＥＴフィルムを用いた以外は、実施例
１と同様にして透明導電性積層フィルムを作製した。

比較例３ トルエンで希釈したアクリル樹脂中にフッ素含有化合物
を添加しなかった以外は、実施例２と同様にして透明導
電性積層フィルムを作製した。

比較例４ トルエンで希釈したアクリル樹脂中にフッ素含有化合物
を添加しなかった以外は、実施例４と同様にして透明導
電性積層フィルムを作製した。

比較例５ フィルム基材として、厚さが１２５μｍのＰＥＴフィル
ムを使用した以外は、実施例１と同様にして透明導電性
積層フィルムを作製した。

以上の実施例１〜４および比較例２〜５で作製した各透
明導電性積層フィルムならびに比較例１で作製した透明
導電性フィルムにつき、その表面抵抗、光線透過率、耐
擦傷性、打点特性および視認性を、下記の要領で調べた
。その結果は後記の表に示されるとおりであった。

〈表面抵抗〉 四端子法にてフィルム抵抗を測定した。

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

く耐擦傷性〉 新来科学社製のヘイトン表面性測定機ＴＹＰＥＨＥＩＤ
ＯＮ１４を用いて、■擦傷子：ガーゼ（日本薬局方タイ
プ■）、■荷重：　１００　ｇ／ｃＩ。

■擦傷速度：３Ｑｃｍ／分、■擦傷回数：１００回（往
復５０回）の条件で、導電性薄膜表面を擦ったのちにフ
ィルム抵抗（Ｒｓ）を測定し、初期のフィルム抵抗（Ｒ
ｏ）に対する変化率（Ｒｓ／ＲＯ）を求めて、耐擦傷性
を評価した。

〈打点特性〉 ２枚の透明導電性積層フィルム（または透明導電性フィ
ルム）を厚さ１００メ！ｍのスペーサを介して導電性薄
膜同志が向かい合うように対向配置し、一方のフィルム
（の↑Ω水および汚れ防止処理層を有する透明基体また
はフィルム基材）側より、硬度４０度のウレタンゴムか
らなるロッド（鍵先７Ｒ）を用いて荷重１００ｇで１０
０万回のセンター打点を行ったのち、フィルム抵抗（Ｒ
ｄ）を測定し、初期のフィルム抵抗（Ｒｏ）に対する変
化率（Ｒｄ／ＲＯ）を求めて、打点特性を評価した。な
お、フィルム抵抗の測定は、上記対向配置した２枚の透
明導電性積層フィルム（または透明導電性フィルム）の
打点時の接触抵抗について行ったものである。

〈視認性〉 透明導電性積層フィルム（または透明導電性フィルム）
における導電性薄膜表面とは反対側の面について、その
撥水性、擦傷性および光沢度を以下の要領で調べること
により、フィルム全体の視認性を評価した。

９１８水性 協和界面科学源のＣＮＴＡＣＴ−ＡＮＧＬＥＭＥＴＡＲ
（形式ＣＡ’−ＤＴ）を用いて、水の接触角θを測定し
た。

Ｓ擦傷性 スチールウール＃ＯＯＯＯでこする擦傷試験を行い、そ
の表面状況の変化を目視観察して、つぎの三段階の評価
を行った。

Ａ・・・強くこすってもほとんど傷がつかないＢ・・・
強くこすると傷がつく Ｃ・・・軽くこするだけで傷がつく ９光沢度 スガ試験機社製の変角光度計ＵＧＶ−５Ｄを用いて、６
０度光沢度を測定した。

」−記表の結果から明らかなように、この発明の透明導
電性積層フィルムは、高い光線透過率と、フィルム裏面
のすくれた撥水および汚れ防止性に基づいて良好な視認
性が得られると同時に、導電性薄膜表面の耐擦傷性およ
び打点特性にも非常にずくれたものであることがわかる
。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の透明導電性積層体の一例を示す断面
図、第２図はこの発明の透明導電性積層体の他の例を示
す断面図である。 ■・・・フィルム基材、２・・・導電性薄膜、３・・・
粘着剤層、４・・・透明基体、５・・・撥水および汚れ
防止処理層 特許出願人　　日東電工株式会社 第１図 第２図 透明ｔＪフィルム路イオ 透明づ通配・鵬腹 透明ｒＪ粘着清ＩＪ層 透明Ｅ体

Claims (2)

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