JPH0266811A - 透明導電性積層体の製造法 - 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〕 この発明はポリエチレンテレフタレートフィルムからな
るフィルム基材上に透明な導電性薄膜を設けた透明導電
性積層体の製造法に関する。

〔従来の技術〕

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

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

このため、近年では、可撓性−加工性に加えて、耐衝撃
性にすくれ、軽量であるなどの利点から、合成樹脂フィ
ルムを基材とする透明導電性薄膜が使用されるようにな
り、中でもポリエチレンテレフタレートフィルムからな
るフィルム基材が耐熱性１強度などにすくれることから
、特に好ましく用いられている。

〔発明が解決しようとする課題〕

しかるに、ポリエチレンテレフタレートフィルムからな
るフィルム基材を用いた透明導電性フィルムは、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
パネル用の導電性フィルムでは、スペーサを介して対向
させた一対のフィルムの導電性薄膜同志がその一方のフ
ィルム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フ
ィルムでばかがる特性に劣り、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、この種の導電性フィルムは、これをたとえば透
明電極として使用する場合、所定の形状を有するように
パターン化されるが、その際酸やアルカリが多く用いら
れるため、フィルム基材としてのポリエチレンテレフタ
レートフィルムが上記の試薬によって加水分解されて、
その表面が粗面化されやすい。このため、このフィルム
基材と導電性薄膜との密着性に劣るときには、上記バタ
ン化の過程やその後においてフィルムの透明性が失われ
たり、導電性薄膜の部分的あるいは全体的な剥離が生じ
て、電気抵抗の増大や透明電極としての使用が困難とな
るなどの弊害を招く結果となる。

この発明は、上記従来の透明導電性フィルムの問題点に
鑑み、ポリエチレンテレフタレートフィルムからなるフ
ィルム基材と導電性薄膜との密着性にすくれて非常に良
好な耐薬品性、特に耐アルカリ性を有するとともに、改
善された耐擦傷性および打点特性を備えた透明導電性積
層体の製造法を提供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、特定厚みのポリエチレンテレフタレートフィ
ルムをフィルム基材として使用し、これに透明な導電性
薄膜を形成するに先立って、予め上記フィルム基材の表
面に特定のエツチング処理を施しておき、この処理面に
上記薄膜を形成するとともに、この処理面とは反対側の
フィルム基材面にさらに透明な粘着剤層を介して透明基
体を貼り合わせることにより、上記フィルム基材と導電
性薄膜との密着性にすぐれて良好な耐薬品性、特に耐ア
ルカリ性を有するとともに、耐擦傷性および打点特性の
改良された透明導電性積層体が得ら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のポリエ
チレンテレフタレートフィルム（以下、ＰＥＴフィルム
という）からなるフィルム基材の一方の面に、アルゴン
ガスを少なくとも５０％含有する１×１０−３〜１×１
０−′ＴＯｒｒの雰囲気において、０．１〜３０Ｗ・秒
／　ｃＪの範囲の放電処理量で高周波スパッタエツチン
グ処理を施したのちに、膜厚が５０Å以上の透明な導電
性薄膜を形成し、さらにこのフィルム基材の他方の面に
透明な粘着剤層を介して透明基体を貼り合わせることを
特徴とする透明導電性積層体の製造法に係るものである
。

〔発明の構成・作用〕

この発明において使用するＰＥＴフィルムは、既述のよ
うに耐熱性や強度さらには表面平滑性などにすぐれるも
のとして各種用途のフィルム基材として汎用されており
、市販品として容易に入手可能なものであるが、その厚
さとしては２〜１２０μｍの範囲にあることが必要で、
特に好適な厚さは６〜１００μｍである。２μｍ未満で
は基材としての機械的強度が不足し、このフィルム基材
をロール状にして導電性薄膜や接着剤層を連続的に形成
する操作が難しくなる。一方、１２０μｍを超えると、
後述する粘着剤層のクツション効果に基づく導電性薄膜
の耐擦傷性や打点特性の向上を図れなくなる。

また、この発明では、上記ＰＥＴフィルムの単体からな
るもののほか、透明な導電性薄膜を形成するべき表面側
がポリエチレンテレフタレートとされたもの、つまりポ
リエチレンテレフタレートを表面層としてイラする複合
フィルム、たとえば上記Ｉ）ＥＴフ・イルムと他の樹脂
フィルムとの積層フィルムなどを使用することもできる
。この場合、複合フィルム全体の厚さが上記した２〜１
２０μｍの範囲にあればよい。

この発明においては、まずこのＰＥＴフィルムの表面に
高周波スパッタエツチング処理を施すが、この処理にお
ける第１の特徴は〜アルゴンガスを少なくとも５０％、
好ましくは８０％以上含有する雰囲気とすることである
。すなわち、このようなアルゴンガスを主体とする雰囲
気とすることにより、Ｐ　Ｅ　Ｔフィルムと導電性薄膜
との密着性の改善が図れて耐薬品性、特に耐アルカリ性
にずくれた透明導電性積層体が得られるもので、アルゴ
ンガスと同しく不活性な窒素カスやヘリウムガスなどを
主体とした雰囲気では上述の効果は得られない。

なお、アルゴンガスか少なくとも５０％を占める限りは
、残余のガス組成は窒素ガス、ヘリウムガス、ネオンカ
ス、水素カス、空気など通常のスパッタエツチング処理
に用いられるガスであってもよい。また、雰囲気ガス中
に水蒸気が含まれていてもよい。

また、第２の特徴は、上記ガス組成からなる雰囲気圧を
ｌＸｌ０−”〜ｌＸｌ０−３〜１×１０−１Ｔｏｒｒの
範囲に設定することである。これは、上記範囲より高真
空ではグロー放電が不安定となりやすく、一方上記範囲
より低真空ではフィルム基材と導電性薄膜との密着性向
上に基づく耐アルカリ性改善効果が充分に発現されない
ためである。

さらに、第３の特徴として、電極単位面積当たりの高周
波出力（Ｗ／ｃＪＡ）と放電処理時間との積で表される
放電処理量を、０．１〜３０Ｗ・秒／　ｃＪの範囲に設
定することが重要である。これば、上記範囲より小さく
なると処理効果が充分に得られず、逆に上記範囲より大
きくなるとフィルムが変形したり、着色したりするため
である。

このように、この発明においては、ＰＥＴフィルムの表
面に上述の如き第１〜第３の特徴を有する特定の高周波
スパッタエツチング処理を施すものであるが、この処理
法自体は公知の方法に準じて行うことかでき、その際の
高周波電源としては、実用上、工業用割当周波数である
１　３．５６　ＭＨｚを使用するのか好都合である。

この発明においては、上記の如き高周波スパッタエツチ
ング処理を施したのち、その処理面に透明な導電性薄膜
を形成する。この形成は、上記処理後−旦大気中に取り
出し、その後再度上記処理時とほぼ同じ雰囲気圧に戻し
て行ってもよいし、上記処理時の雰囲気圧を実質的に保
持したまま、つまりＩ　Ｘ　１０”３〜Ｉ　Ｘ　１０−
’Ｔｏ　ｒ　ｒの真空度を破ることなくそのままの状態
で連続して行ってもよく、いずれの場合も耐アルカリ性
などの改善効果が得られる。しかし、後者つまり雰囲気
圧を維持したままで行った方がより好ましい結果が得ら
れるため、特に推奨される。

なお、導電性薄膜を形成する際の雰囲気ガス組成は、高
周波スパッタエツチング処理時と必ずしも同一である必
要はなく、採用する導電性薄膜の形成方法にしたがって
適宜に変更されてよい。

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１×１０３Ω／口以下となる良好な導電性を有する
連続被膜となりにくい。一方、あまり厚くしすぎると透
明性の低下などをきたすため、特に好適な厚さとしては
、１００〜２．０００人程変色するのがよい。

このような透明な導電性薄膜が形成されたＰＥＴフィル
ムからなるフィルム基材の他方の面には、透明な粘着剤
層を介して透明基体が貼り合わされる。この貼り合わせ
は、透明基体の方に上記の粘着剤層を設けておき、これ
に上記のフィルム基材を貼り合わせるようにしてもよい
し、逆にフィルム基材の方に上記の粘着剤層を設けてお
き、これに透明基体を貼り合わせるようにしてもよい。

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

粘着剤層としては、透明性を有するものであれば特に制
限なく使用でき、たとえばアクリル系粘着剤、シリコー
ン系粘着剤、ゴム系粘着剤などが用いられる。この粘着
剤層は、透明基体の接着後そのクツション効果によりフ
ィルム基材の一方の面に設けられた導電性薄膜の耐擦傷
性および打点特性を向上させる機能を有するものであり
、主としてこの機能をより良く発揮させる観点から、そ
の弾性係数をｌＸＩＯ３〜ｌＸ１０７ｄｙｎ　／ｃ＋ａ
の範囲、厚さを１μｍ以上、通常５〜１００μｍの範囲
に設定するのが望ましい。

上記の弾性係数がＩ　Ｘ　１０５ｄｙｎ　／ｃｎｉ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　１０’
　ｄｙｎ　／ｃ＋ａを超えると、粘着剤層が硬くなり、
そのクツシコン効果を期待できなくなるため、耐擦傷性
および打点特性を向上できない。

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

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

このような粘着剤層を介して貼り合わされる透明基体は
、フィルム基材に対して良好な機械的強度を付与し、特
にカールなどの発生防止に寄与するものであり、これを
貼り合わせたのちにおいても可撓性であることが要求さ
れる場合は、通常６〜３００μｍ程度のプラスチックフ
ィルムが、可撓性が特に要求されない場合は、通常０１
０５〜１０鶴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。

上記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ＰＥＴのほか、ポリカーボネト　（ＰＣ）、
セルロースプロピオネート（ＣＰ）、ポリアクリル（Ｐ
ＡＣ）　、ポリイミド（ＰＩ）、ポリエーテルサルフオ
ン（ＰＥＳ）、ポリエテルエーテルケトン（ＰＥＥＫ）
　、ポリプロピレン（ＰＰ）、ポリアミド（ＰＡ）など
の透明性を有する各種のプラスチックが挙げられる。

〔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ＰＥＴフィルムを用いて、その一方の面に
特定の高周波スパッタエツチング処理を施したのちに透
明な導電性薄膜を形成する一方、他方の面に透明な粘着
剤層を介して透明基体を貼り合わせる構成としたことに
より、上記高周波スパッタエツチング処理に基づいて良
好な耐薬品性、特に耐アルカリ性を有するとともに、上
記粘着剤層のクツション効果に基づいて耐擦傷性と打点
特性の改良された透明導電性積層体を製造できるという
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１２μｍのＰＥＴフィルムの一方の面をアルゴンガ
ス８０％と酸素ガス２０％とからなる４Ｘ　１０−３Ｔ
ｏ　ｒ　ｒの雰囲気中で、放電処理量３Ｗ・秒／ｄにて
高周波スパッタエツチング処理した。

その後、この処理面上に、上記真空度を破ることなく同
一の雰囲気ガス中で、インジウム−スズ合金を用いた反
応性スパッタリング法により、厚さ４００人の酸化イン
ジウムと酸化スズとの複合酸化物からなる透明な導電性
薄膜（以下、ＩＴＯ薄膜という）を形成した。

つぎに、上記ＰＥＴフィルムの他方の面に、弾性係数が
Ｉ　Ｘ　１０６ｄｙｎ　／ｃＪに調整されたアクリル系
の粘着剤層（アクリル酸ブチルとアクリル酸と酢酸ビニ
ルとの重量比１００：２：５のアクリル系共重合体１０
０重量部にイソシアネート系架橋剤を１重量部配合させ
てなるもの）を約２０μｒｎの厚さに形成し、この上に
厚さが７５μｍのＰＥＴフィルムからなる透明基体を貼
り合わせて、図に示す構造のこの発明の透明導電性積層
フィルムを作製した。

なお、図中、■は厚さが１２μｍのＰＥＴフィルムから
なるフィルム基材、２はＩＴｏ！膜からなる透明な導電
性薄膜、３はアクリル系の透明な粘着剤層、４は厚さが
７５μｍのＰＥＴフィルムからなる透明基体である。

実施例２ フィルム基材として、厚さが１００μｍのＰＥＴフィル
ムを使用した以外は、実施例１と同様にして図に示す構
造のこの発明の透明導電性積層フィルムを作製した。

比較例１ 高周波スパックエツチング処理を省いた以外は、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２ 高周波スパッタエツチング処理時の雰囲気ガスを、窒素
ガス８０％と酸素ガス２０％とに変更した以外は、実施
例１と同様にして透明導電性積層フィルムを作製した。

比較例３ 高周波スパッタエツチング処理時の雰囲気圧を、３Ｘ１
０−３〜１×１０−１Ｔｏｒｒに変更した以外は、実施
例１と同様にして透明導電性積層フィルムを作製した。

比較例４ 高周波スパッタエツチング処理時の放電処理量を０．０
５Ｗ・秒／　ｃｎｌに変更した以外は、実施例１と同様
にして透明導電性積層フィルムを作製した。

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

比較例６ 粘着剤層の形成と透明基体の貼り合わせを行わなかった
以外は、実施例１と同様にして透明導電性フィルムを作
製した。

つぎに、上記の実施例１，２および比較例１〜５の各透
明導電性積層フィルムと比較例６の透明導電性フィルム
とにつき、フィルム抵抗、透過率、耐アルカリ性、耐擦
傷性および打点特性を下記の要領で測定評価した。結果
は、後記の表に示されるとおりであった。

〈フィルム抵抗〉 四端子法を用いて、フィルムの表面電気抵抗（Ω／口）
を測定した。

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

〈耐アルカリ性〉 透明導電性積層フィルム（または透明導電性フィルム）
を幅１ｃｍの短冊状に切断し、５重量％ＫＯＨ水溶液（
２０℃）に２０分間浸漬したのち、フィルム抵抗（Ｒａ
）を測定し、初期のフィルム抵抗（Ｒｏ）に対する変化
率（Ｒａ／Ｒｏ）を求めて、耐アルカリ性を評価した。

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

■擦傷速度：３０ｃｍ／分、■擦傷回数＝１００回（往
復５０回）の条件で、薄膜表面を擦ったのちにフィルム
抵抗（Ｒｓ）を測定し、初期のフィルム抵抗（Ｒｏ）に
対する変化率（Ｒｓ／Ｒｏ）を求めて、耐擦傷性を評価
した。

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

なお、上記のフィルム抵抗の測定は、対向配置した２枚
の透明導電性積層フィルム（または透明導電性フィルム
）の打点時の接触抵抗を調べたものである。

た透明導電性積層フィルムが得られるものであることが
判る。

【図面の簡単な説明】

図面はこの発明の方法にて得られる透明導電性積層体の
一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

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）厚さが２〜１２０μｍのポリエチレンテレフタレ
   ートフィルムからなるフィルム基材の一方の面に、アル
   ゴンガスを少なくとも５０％含有する１×１０＾−＾３
   〜１×１０＾−＾１Ｔｏｒｒの雰囲気において、０．１
   〜３０Ｗ・秒／ｃｍ＾２の範囲の放電処理量で高周波ス
   パッタエッチング処理を施したのちに、膜厚が５０Å以
   上の透明な導電性薄膜を形成し、さらにこのフィルム基
   材の他方の面に透明な粘着剤層を介して透明基体を貼り
   合わせることを特徴とする透明導電性積層体の製造法。
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の製造法。