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公開番号2024180466
公報種別公開特許公報(A)
公開日2024-12-26
出願番号2024177087,2021549297
出願日2024-10-09,2021-08-05
発明の名称透明導電性フィルム
出願人東洋紡株式会社
代理人
主分類B32B 9/00 20060101AFI20241219BHJP(積層体)
要約【課題】タッチパネルに用いた際のペン摺動耐久性、ペン重加圧耐久性、高精細性に優れた透明導電性フィルムを提供する。
【解決手段】インジウム-スズ複合酸化物の透明導電膜の結晶粒径が10～100nmであり、インジウム-スズ複合酸化物の透明導電膜の結晶化度が20～80%であり、インジウム-スズ複合酸化物の透明導電膜が、酸化スズを0.5～10質量%含み、インジウム-スズ複合酸化物の透明導電膜の厚みが、10～30nmであり、インジウム-スズ複合酸化物の透明導電膜の三次元表面粗さSRaをXとした場合、Xが1～100nmであり、さらに透明プラスチックフィルム基材上の透明導電膜側とは反対面の三次元表面粗さSRaをYとした場合、(X³+Y³)^1/3が、140nm以下である透明導電性フィルム。
【選択図】なし
特許請求の範囲【請求項１】
インジウム－スズ複合酸化物の透明導電膜の結晶粒径が１０～１００ｎｍであり、インジウム－スズ複合酸化物の透明導電膜の結晶化度が２０～８０％であり、インジウム－スズ複合酸化物の透明導電膜が、酸化スズを０．５～１０質量％含み、インジウム－スズ複合酸化物の透明導電膜の厚みが、１０～３０ｎｍであり、インジウム－スズ複合酸化物の透明導電膜の三次元表面粗さＳＲａをXとした場合、Xが１～１００ｎｍであり、さらに透明プラスチックフィルム基材上の透明導電膜側とは反対面の三次元表面粗さＳＲａをYとした場合、（X
３
＋Y
３
）
１/３
が、１４０ｎｍ以下である透明導電性フィルム。
続きを表示（約 340 文字）【請求項２】
透明導電膜の表面において付着性試験（ＪＩＳＫ５６００－５－６：１９９９）を実施しても透明導電膜が剥離せず、透明導電性フィルムのインジウム－スズ複合酸化物の透明導電膜側において耐屈曲性試験（ＪＩＳＫ５６００－５－１：１９９９）をし、１０倍のルーペで屈曲部を観察した時に割れや剥れが起こるマンドレル直径が２０ｍｍより小さい請求項１に記載の透明導電性フィルム。
【請求項３】
透明導電性フィルムの厚みが１００～２５０μｍである請求項１又は２に記載の透明導電性フィルム
【請求項４】
インジウム－スズ複合酸化物の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する請求項１～３のいずれかに記載の透明導電性フィルム。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本発明は、透明プラスチックフィルム基材上に結晶性のインジウム－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ペン摺動耐久性、ペン重加圧耐久性、高精細性に優れる透明導電性フィルムに関するものである。
続きを表示（約 4,800 文字）【背景技術】
【０００２】
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。
【０００３】
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。指と比較して、ペンはタッチパネルにかかる力が強くなることが多い。タッチパネルにペンで入力し続けると、フィルム電極側の透明導電性薄膜にクラック、剥離、摩耗等の破壊が生じることがある。また、タッチパネルをペンで激しく叩いたり、非常に強い力でペン入力するなど、通常使用想定以上の強い力をタッチパネルに加えると、透明導電性薄膜にクラック、剥離等の破壊が生じることがある。これらの問題を解決するために、優れたペン摺動耐久性と優れたペン重加圧耐久性を両立する透明導電性フィルムが要望されている。さらに、タッチパネルの映像について高精細であることも求められている。
【０００４】
ペン摺動耐久性を向上させる手段として、フィルム電極側の透明導電性薄膜を結晶性にする方法がある（例えば、特許文献１参照）。しかしながら、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に優れた透明導電性フィルムを実現している。しかし、従来の透明導電性フィルムは、後述のペン重加圧耐久性試験を実施すると、不十分であった。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
特開２００４－０７１１７１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本発明の目的は、上記の従来の問題点に鑑み、タッチパネルに用いた際のペン摺動耐久性に優れるとともにペン重加圧耐久性にも優れ、さらに高精細な映像を提供可能とする透明導電性フィルムを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
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以下であり、さらに以下のペン重加圧試験による透明導電フィルムの透明導電膜の表面抵抗値の増加率が１．５以下であり、さらにクシ幅０．１２５ｍｍ、０．２５ｍｍ、０．５ｍｍ、１．０ｍｍ、２．０ｍｍでの透明導電性フィルムの透過像鮮明度の総和が２５０％以上５００％未満である透明導電性フィルム。
（ペン摺動耐久性試験方法）
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る。前記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する。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、１８万往復の直線摺動試験をタッチパネルに行う。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。
（ペン重加圧試験方法）
５０ｍｍ×５０ｍｍにカットした、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、厚みが１２０μｍとなるように調整した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。両面テープの端から２．０ｍｍの位置をポリアセタール製のペン（先端の形状０．８ｍｍR）で３５Nの荷重をかけ、両面テープと平行に１０回（往復５回）の直線摺動を実施する。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。このときの摺動距離は３０ｍｍ、摺動速度は２０ｍｍ/秒とする。エポキシビーズがない位置で摺動を行う。摺動後に、透明導電性フィルムを取り外して、摺動部の任意の５か所の表面抵抗（4端子法）を測定し、平均値を出す。表面抵抗を測定するときは、摺動部と垂直になる方向に４端子を並べ、２端子目と３端子目の間に摺動部が来るようにする。摺動部の表面抵抗値の平均値を未摺動部の表面抵抗値（４端子法で測定）で除して、表面抵抗値の増加率を算出する。
２．インジウム－スズ複合酸化物の透明導電膜の結晶粒径が１０～１００ｎｍであり、インジウム－スズ複合酸化物の透明導電膜の結晶化度が２０～８０％であり、インジウム－スズ複合酸化物の透明導電膜が、酸化スズを０．５～１０質量％含み、インジウム－スズ複合酸化物の透明導電膜の厚みが、１０～３０ｎｍであり、インジウム－スズ複合酸化物の透明導電膜の三次元表面粗さＳＲａをXとした場合、Xが１～１００ｎｍであり、さらに透明プラスチックフィルム基材上の透明導電膜側とは反対面の三次元表面粗さＳＲａをYとした場合、（X
３
＋Y
３
）
１/３
が、１４０ｎｍ以下である上記第１に記載の透明導電性フィルム。
３．透明導電膜の表面において付着性試験（ＪＩＳＫ５６００－５－６：１９９９）を実施しても透明導電膜が剥離せず、透明導電性フィルムのインジウム－スズ複合酸化物の透明導電膜側において耐屈曲性試験（ＪＩＳＫ５６００－５－１：１９９９）をし、１０倍のルーペで屈曲部を観察した時に割れや剥れが起こるマンドレル直径が２０ｍｍより小さい上記第１又は第２に記載の透明導電性フィルム。
４．透明導電性フィルムの厚みが１００～２５０μｍである上記第１～第３のいずれかに記載の透明導電性フィルム。
５．インジウム－スズ複合酸化物の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する上記第１～第４のいずれかに記載の透明導電性フィルム。
【発明の効果】
【０００８】
本発明によれば、優れたペン摺動耐久性および優れたペン重加圧耐久性を併せ持ち、さらに高精細な映像を提供可能と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。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
本発明における結晶粒の最長部の一例（その１）を示す模式図である。
本発明における結晶粒の最長部の他の一例（その２）を示す模式図である。
本発明における結晶粒の最長部の他の一例（その３）を示す模式図である。
本発明における結晶粒の最長部の他の一例（その４）を示す模式図である。
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。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
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以下であり、さらに以下のペン重加圧試験による透明導電フィルムの透明導電膜の表面抵抗値の増加率が１．５以下であり、さらにクシ幅０．１２５ｍｍ、０．２５ｍｍ、０．５ｍｍ、１．０ｍｍ、２．０ｍｍでの透明導電性フィルムの透過像鮮明度の総和が２５０％以上５００％未満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、１８万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。
（ペン重加圧試験）
本発明に係る透明導電性フィルムを５０ｍｍ×５０ｍｍにカットした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１２０μｍとなるように調整した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。両面テープの端から２．０ｍｍの位置をポリアセタール製のペン（先端の形状０．８ｍｍR）で３５Nの荷重をかけ、両面テープと平行に１０回（往復５回）の直線摺動を実施する。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。このときの摺動距離は３０ｍｍ、摺動速度は２０ｍｍ/秒である。ただし、エポキシビーズがない位置で摺動を行う。摺動後に、透明導電性フィルムを取り外して、摺動部の任意の５か所の表面抵抗（4端子法）を測定し、平均値を出す。表面抵抗を測定するときは、摺動部と垂直になる方向に４端子を並べ、２端子目と３端子目の間に摺動部が来るようにする。摺動部の表面抵抗値の平均値を未摺動部の表面抵抗値（４端子法で測定）で除して、表面抵抗値の増加率を算出する。
（【００１１】以降は省略されています）

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