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JP2846887B2 - 透明導電性積層体 - Google Patents

透明導電性積層体

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JP2846887B2
JP2846887B2 JP3249689A JP3249689A JP2846887B2 JP 2846887 B2 JP2846887 B2 JP 2846887B2 JP 3249689 A JP3249689 A JP 3249689A JP 3249689 A JP3249689 A JP 3249689A JP 2846887 B2 JP2846887 B2 JP 2846887B2
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JP
Japan
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film
transparent
thin film
transparent conductive
thickness
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JP3249689A
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Inventor
昭造 河添
正英 豊岡
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Nitto Denko Corp
Original Assignee
Nitto Denko Corp
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Publication date
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  • Laminated Bodies (AREA)
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Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 この発明は透明なフイルム基材の一方の面に透明な導
電性薄膜とさらにこの上に透明な誘電体薄膜を形成し、
他方の面に透明な粘着剤層を介して透明基体を貼り合わ
せてなる透明導電性積層体に関するものである。
〔従来の技術〕
一般に、可視光線領域で透明であり、かつ導電性を有
する薄膜は、液晶デイスプレイ、エレクトロルミネツセ
ンスデイスプレイなどの新しいデイスプレイ方式やタツ
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、用途によつては好ましくない場合
がある。
このため、近年では、可撓性,加工性に加えて、耐衝
撃性にすぐれ、軽量であるなどの利点から、ポリエチレ
ンテレフタレートフイルムをはじめとする各種のプラス
チツクフイルムを基材とした透明導電性薄膜が賞用され
ている。
〔発明が解決しようとする課題〕 しかるに、このようなフイルム基材を用いた従来の透
明導電性薄膜は、薄膜表面の光線反射率が大きいため
に、透明性に劣るという問題があるほか、耐擦傷性に劣
り、使用中に傷がついて電気抵抗が増大したり、断線を
生じるといつた問題があつた。
また、特にタツチパネル用の導電性薄膜では、スペー
サを介して対向させた一対の薄膜同志がその一方の基材
側からの押圧打点で強く接触するものであるため、これ
に抗しうる良好な耐久特性つまり打点特性を有している
ことが望まれるが、上記従来の透明導電性薄膜ではかか
る特性に劣り、そのぶんタツチパネルとしての寿命が短
くなるという問題があつた。
この発明は、上記従来の問題点に鑑み、ポリエチレン
テレフタレートフイルムなどのフイルム基材を用いた透
明導電性薄膜の透明性、耐擦傷性および打点特性を改良
することを目的としている。
〔課題を解決するための手段〕
この発明者らは、上記の目的を達成するために鋭意検
討した結果、フイルム基材として特定膜厚のものを用い
てその一方の面に透明な導電性薄膜と透明な誘電体薄膜
とを順次形成する一方、他方の面に透明な粘着剤層を介
して別の透明基体を貼り合わせることにより、透明性、
耐擦傷性および打点特性を大きく改良できるものである
ことを知り、この発明を完成するに至つた。
すなわち、この発明は、厚さが2〜120μmの透明な
フイルム基材の一方の面に透明な導電性薄膜とさらにこ
の上に透明な誘電体薄膜を形成し、他方の面に弾性係数
が1×105〜1×107dyn/cm2、厚さが1μm以上である
透明な粘着剤層を介して透明基体を貼り合わせてなる透
明導電性積層体に係るものである。
〔発明の構成・作用〕
この発明において使用するフイルム基材としては、透
明性を有する各種のプラスチツクフイルムを使用でき、
具体的にはポリエチレンテレフタレート、ポリイミド、
ポリエーテルサルフオン、ポリエーテルエーテルケト
ン、ポリカーボネート、ポリプロピレン、ポリアミド、
ポリアクリル、セルロースプロピオネートなどが挙げら
れる。 これらフイルム基材の厚みは、2〜120μmの
範囲にあることが必要で、特に好適には6〜100μmの
範囲にあるのがよい。2μm未満では基材としての機械
的強度が不足し、この基材をロール状にして導電性薄膜
や誘電体薄膜さらには接着剤層を連続的に形成する操作
が難しくなる。一方、120μmを超えると、後述する粘
着剤層のクツシヨン効果に基づく耐擦傷性や打点特性の
向上を図れなくなる。
このフイルム基材はその表面に予めスパツタリング、
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、このようなフイルム基材の一方
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、スパツタリング法、イオン
プレーテイング法などの従来公知の技術をいずれも採用
できる。用いる薄膜材料も特に制限されるものではな
く、たとえば酸化スズを含有する酸化インジウム、アン
チモンを含有する酸化スズなどが好ましく用いられる。
導電性薄膜の厚さとしては、50Å以上とするのが好ま
しく、これより薄いと表面抵抗が103Ω/□以下となる
良好な導電性を有する連続被膜となりにくい。また、あ
まり厚くしすぎると透明性の低下などをきたすため、特
に好適な厚さとしては、100〜2,000Å程度とするのがよ
い。
この発明においては、上記の如く透明な導電性薄膜を
形成したのち、さらにこの薄膜上に透明な誘電体薄膜を
形成する。この誘電体薄膜の形成により、主に透明性お
よび耐擦傷性が大幅に向上するとともに、打点特性の改
善も図られる。この観点から、導電性薄膜の屈折率より
小さいもの、通常1.3〜2.0、好ましくは1.3〜1.6の屈折
率を有するものがよく、たとえばCaF2、MgF2、NaAlF6
Al2O3、SiOx(1≦x≦2)、ThF4などが好ましく、こ
の中でもSiOx(1≦x≦2)が最も好適である。なお、
これらの材料は一種に限らず、二種以上を併用してもよ
い。
誘電体薄膜の厚さとしては、100Å以上とするのがよ
く、通常では100〜3,000Å、特に好適には200〜1,500Å
の範囲とするのがよい。100Å未満では連続被膜となり
にくく、透明性や耐擦傷性の向上をあまり期待できな
い。また、厚くなりすぎると膜表面の導電性や透明性が
悪くなつたり、クラツクを生じるおそれがあり、やはり
好ましくない。
誘電体の形成方法としては、たとえば真空蒸着法、ス
パツタリング法、イオンプレーテイング法、塗工法など
があり、上記の材料の種類および必要とする膜厚に応じ
て適宜の方法を採用することができる。
このような透明な導電性薄膜と透明な誘電体薄膜とが
順次形成されたフイ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、
これに上記のフイルム基材を貼り合わせるようにしても
よいし、逆にフイ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イルム基材を
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ヨン効果により
フイ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1×105〜1×107dyn/cm2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1×105dyn/cm2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
イ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1×107dyn/cm2を超えると、粘
着剤層が硬くなり、そのクツシヨ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
ツシヨ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、透明性を損なつたり、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、フイ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程度のプラスチツクフ
イルムが、可撓性が特に要求されない場合は、通常0.05
〜1mm程度のガラス板やフイルム状ないし板状のプラス
チツクが、それぞれ用いられる。プラスチツクの材質と
しては、前記したフイルム基材と同様のものが挙げられ
る。
また、必要に応じて、上記透明基体の外表面(粘着剤
層とは反対側の面)上に、視認性の向上を目的とした防
眩処理層や反射防止処理層を設けたり、外表面の保護を
目的としたハードコート層を設けるようにしてもよい。
〔発明の効果〕
以上のように、この発明においては、透明なフイルム
基材として特定厚みのものを用いて、その一方の面に透
明な導電性薄膜とさらにこの上に透明な誘電体薄膜を形
成する一方、他方の面に透明な粘着剤層を介して透明基
体を貼り合わせる構成としたことにより、上記粘着剤層
のクツシヨン効果および誘電体薄膜の保護効果に基づい
て耐擦傷性と打点特性とが改良され、また誘電体薄膜の
反射防止効果により透明性が大きく改良された透明導電
性積層体を提供することができる。
〔実施例〕
以下に、この発明の実施例を記載してより具体的に説
明する。
実施例1 厚さが12μmのPET(ポリエチレンテレフタレート)
フイルムからなるフイ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4×10-3Torrの雰囲
気中で、インジウム−スズ合金を用いた反応性スパツタ
リング法により、厚さ400Å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、IT
O薄膜という)を形成した。
つぎに、上記のITO薄膜上に、SiO2を電子ビーム加熱
法により、(1〜2)×10-4Torrの真空度で真空蒸着し
て、厚さ約400ÅのSiO2からなる透明な誘電体薄膜(以
下、SiO2薄膜という)を形成した。
ついで、上記PETフイルムの他方の面に、弾性係数が
1×106dyn/cm2に調整されたアクリル系の透明な粘着剤
層(アクリル酸ブチルとアクリル酸と酢酸ビニルとの重
量比100:2:5のアクリル系共重合体100重量部にイソシア
ネート系架橋剤を1重量部配合させてなるもの)を約20
μmの厚さに形成し、この上に厚さが75μmのPETフイ
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イルムを作製した。
なお、図中、1は厚さが12μmのPETフイルムからな
る透明なフイルム基材、2はITO薄膜からなる透明な導
電性薄膜、3はSiO2薄膜からなる透明な誘電体薄膜、4
はアクリル系の透明な粘着剤層、5は厚さが75μmのPE
Tフイルムからなる透明基体である。
実施例2〜3 SiO2薄膜の厚さを200Å(実施例2)、1,400Å(実施
例3)に変更した以外は、実施例1と同様にして、図に
示す構造のこの発明の2種の透明導電性積層フイルムを
作製した。
実施例4〜6 フイルム基材として、厚さが25μmの透明なPES(ポ
リエーテルサルフオン)フイルム(実施例4)、厚さが
12.5μmの透明なPI(ポリイミド)フイルム(実施例
5)、厚さが80μmの透明なPC(ポリカーボネート)フ
イルム(実施例6)を、それぞれ使用した以外は、実施
例1と同様にして、図に示す構造のこの発明の3種の透
明導電性積層フイルムを作製した。
比較例1 SiO2薄膜および粘着剤層の形成と透明基体の貼り合わ
せを行わなかつた以外は、実施例1と同様にして、透明
導電性フイルムを作製した。
比較例2 SiO2薄膜の形成を行なかつた以外は、実施例1と同様
にして、透明導電性積層フイルムを作製した。
比較例3 粘着剤層の形成と透明基体の貼り合わせを行わなかつ
た以外は、実施例1と同様にして、透明導電性フイルム
を作製した。
比較例4 フイルム基材として、厚さが125μmのPETフイルムを
使用した以外は、実施例1と同様にして、透明導電性積
層フイルムを作製した。
比較例5 フイルム基材として、厚さが140μmのPCフイルムを
使用した以外は、実施例1と同様にして、透明導電性積
層フイルムを作製した。
つぎに、上記の実施例1〜6および比較例2,4,5の各
透明導電性積層フイルムと比較例1,3の透明導電性フイ
ルムとにつき、フイルム抵抗、透過率、耐擦傷性および
打点特性を下記の要領で測定評価した。
〈フイルム抵抗〉 二端子法を用いて、フイルムの表面電気抵抗(Ω/
□)を測定した。
〈透過率〉 島津製作所製の分光分析装置UV−240を用いて、光波
長550nmにおける可視光線透過率を測定した。
〈耐擦傷性〉 新東科学社製のヘイドン表面性測定機TYPE−HEIDON14
を用いて、擦傷子:ガーゼ(日本薬局方タイプI)、
荷重:100g/cm2、擦傷速度:30cm/分、擦傷回数:10
0回(往復50回)の条件で、薄膜表面を擦つたのちにフ
イルム抵抗(Rs)を測定し、初期のフイルム抵抗(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イルム(または透明導電性フ
イルム)を厚さ100μmのスペーサを介して導電性薄膜
(または誘電体薄膜)同志が向かい合うように対向配置
し、一方のフイルム(の透明基板またはフイルム基材)
側より、光度40度のウレタンゴムからなるロツド(鍵先
7R)を用いて荷重100gで100万回のセンター打点を行つ
たのち、フイルム抵抗(Rd)を測定し、初期のフイルム
抵抗(Ro)に対する変化率(Rd/Ro)を求めて、打点特
性を評価した。
なお、上記のフイルム抵抗の測定は、対向配置した2
枚の透明導電性積層フイルム(または透明導電性フイル
ム)の打点時の接触抵抗について行い、その平均値で表
したものである。
上記表の結果から明らかなように、この発明の透明導
電性積層フイルムは、透明性および導電性が良好である
うえに、耐擦傷性および打点特性に非常にすぐれたもの
であることが判る。
【図面の簡単な説明】
図面はこの発明の透明導電性積層体の一例を示す断面図
である。 1……フイルム基材、2……導電性薄膜、3……誘電体
薄膜、4……粘着剤層、5……透明基体

Claims (1)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】厚さが2〜120μmの透明なフイルム基材
    の一方の面に透明な導電性薄膜とさらにこの上に透明な
    誘電体薄膜を形成し、他方の面に弾性係数が1×105
    1×107dyn/cm2、厚さが1μm以上である透明な粘着剤
    層を介して透明基体を貼り合わせてなる透明導電性積層
    体。
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