(57)【要約】【課題】  貼合わせ時に気泡を生じない、すなわち貼合わせ適性に優れた透明導電性フィルム及びこれを用いたタッチパネルを提供する【解決手段】  フィルム基材と、前記フィルム基材の片面に形成された透明導電膜からなる透明電極パターンと、前記透明電極パターンが形成された前記フィルム基材上の周縁部に引き回されて前記透明電極パターンの端部と接続される、前記透明導電膜より低抵抗の材料からなる厚膜回路パターンと、を備えた透明導電性フィルムであって、前記厚膜回路パターンが、０．０５〜１００μｍの膜厚で、なおかつ少なくとも一方のラインエッジをギザキザ形状に形成されている透明導電性フィルムとした。【選択図】  図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
フィルム基材と、
前記フィルム基材の片面に形成された透明導電膜からなる透明電極パターンと、
前記透明電極パターンが形成された前記フィルム基材上の周縁部に引き回されて前記透明電極パターンの端部と接続される、前記透明導電膜より低抵抗の材料からなる厚膜回路パターンと、を備えた透明導電性フィルムであって、
前記厚膜回路パターンが、０．０５〜１００μｍの膜厚で、なおかつ少なくとも一方のラインエッジをギザキザ形状に形成されていることを特徴とする貼合わせ適性に優れた透明導電性フィルム。
【請求項２】
前記ギザキザ形状の凸部ピークから隣の凸部ピークまでの距離が１０〜６００μｍである請求項１記載の貼合わせ適性に優れた透明導電性フィルム。
【請求項３】
前記ギザキザ形状の凸部のピークと凹部のピークの差が２〜５０μｍである請求項２記載の貼合わせ適性に優れた透明導電性フィルム。
【請求項４】
前記ギザキザ形状が複雑な構造である請求項１〜３のいずれかに記載の貼合わせ適性に優れた透明導電性フィルム。
【請求項５】
前記ギザキザ形状が、より複雑でフラクタル図形状になっている請求項４に記載の貼合わせ適性に優れた透明導電性フィルム。
【請求項６】
前記厚膜回路パターンが導電性ペーストで形成されている請求項１〜５のいずれかに記載の貼合わせ適性に優れた透明導電性フィルム。
【請求項７】
前記厚膜回路パターンが２本以上並走する領域を有しており、並走する前記厚膜回路パターンの間隔が１０〜６０μｍである請求項１〜６のいずれかに記載の貼合わせ適性に優れた透明導電性フィルム。
【請求項８】
さらに、前記フィルム基材と前記厚膜回路パターンとの間に、前記透明電極パターンから延出された透明導電膜からなる回路パターンを備える請求項１〜７のいずれかに記載の貼合わせ適性に優れた透明導電性フィルム。
【請求項９】
さらに、少なくとも前記厚膜回路パターンの形成領域を覆うように感圧接着剤層を備える請求項１〜８のいずれかに記載の貼合わせ適性に優れた透明導電性フィルム。
【請求項１０】
請求項１〜９のいずれかに記載の透明導電性フィルムを用いたことを特徴するタッチパネル。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、タッチパネルなどに用いる透明導電性フィルム及びこれを用いたタッチパネルに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来より、フィルム基材と、前記フィルム基材の片面に形成された透明導電膜からなる透明電極パターンと、前記透明電極パターンが形成された前記フィルム基材上の周縁部に引き回されて前記透明電極パターンの端部と接続される、前記透明導電膜より低抵抗の材料からなる厚膜回路パターンと、を備えた透明導電性フィルムが知られている（特許文献１参照）。
【０００３】
そして、タッチパネルを搭載した携帯型の情報機器が広く使用されているが、これらに搭載されるタッチパネルとしては抵抗膜方式のものがあった。抵抗膜方式のタッチパネルは、透明導電膜が形成された二枚の透明導電基板を所定間隔で相対させて構成するもので、指、ペン等でタッチした部分でのみ両透明電極基板が接触してスイッチとして動作し、例えばディスプレイ画面上のメニューの選択あるいは手書き文字の入力等を行うことが出来る。このタッチパネルにおいては、前記した構成の透明導電性フィルムを透明導電基板として用い、周縁部で貼合わせることにより、比較的簡易な構成を実現している。貼合わせには感圧接着剤層が用いられ、前記厚膜回路パターンの形成領域もこの感圧接着剤層で被覆される。
【０００４】
また、近年では、携帯型の情報機器に搭載されるタッチパネルとして静電容量方式のものも普及しており、その勢いは抵抗膜方式を凌駕するほどである。静電容量方式のタッチパネルにおいても前記した構成の透明導電性フィルムを用いるが、この場合、透明導電性フィルムを全面的に透明基材に貼り合わせている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００６−０５９７２０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、厚膜回路パターンの形成領域においては、厚膜回路パターンとその隣接部分との間に厚膜回路パターン厚み分の段差が生じている。そのため、厚膜回路パターンの形成領域を感圧接着剤層で被覆してタッチパネルを得た際に、この段差に起因して、感圧接着剤層が厚膜回路パターンの側壁との間に空気を噛み、気泡が発生する。気泡は、加圧しながら貼合わせても厚膜回路パターンの側壁に沿って移動するだけで消滅せず、厚膜回路パターンの屈曲部分などに気泡が残存したままとなり、以下のような問題を生ずる。
【０００７】
まず、この気泡が経時的に、例えばタッチパネルの保管・輸送時などに押圧されることにより集合すると、タッチパネルの外表面に膨れなどの外観不良を起こすという悪さをする。
【０００８】
また、気泡が存在する部分は感圧接着剤層は接着していないで、その分だけ貼合わせ力は低下する。
【０００９】
さらに、気泡が存在する部分の厚膜回路パターンには酸化による劣化が生じ易い。加えて複数本の厚膜回路パターンが並走している場合には、厚膜回路パターンどうしの間に気泡が存在すると当該気泡を介して短絡が生じるおそれもある。
【００１０】
そして、タッチパネルが静電容量方式の場合には、透明導電性フィルムは厚膜回路パターンの形成領域のみならず透明電極パターン形成領域も貼合わせられるため、厚膜回路パターンの形成領域で発生した気泡が経時的に透明電極パターン形成領域まで移動してくると、タッチパネルを透して背後のディスプレイを視認しずらくなるという問題も生ずる。
【００１１】
本発明は、上記のような課題を解決するためになされたもので、貼合わせ時に気泡を生じない、すなわち貼合わせ適性に優れた透明導電性フィルム及びこれを用いたタッチパネルを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
本発明は、上記技術的課題を解決するために、以下の構成の貼合わせ適性に優れた透明導電性フィルム及びこれを用いたタッチパネルを提供する。
【００１３】
本発明の第１態様は、フィルム基材と、前記フィルム基材の片面に形成された透明導電膜からなる透明電極パターンと、前記透明電極パターンが形成された前記フィルム基材上の周縁部に引き回されて前記透明電極パターンの端部と接続される、前記透明導電膜より低抵抗の材料からなる厚膜回路パターンと、を備えた透明導電性フィルムであって、前記厚膜回路パターンが、０．０５〜１００μｍの膜厚で、なおかつ少なくとも一方のラインエッジをギザキザ形状に形成されていることを特徴とする貼合わせ適性に優れた透明導電性フィルムを提供する。
【００１４】
また、本発明の第２態様は、前記ギザキザ形状の凸部ピークから隣の凸部ピークまでの距離が１０〜６００μｍである第１態様の貼合わせ適性に優れた透明導電性フィルムを提供する。
【００１５】
また、本発明の第３態様は、前記ギザキザ形状の凸部のピークと凹部のピークの差が２〜５０μｍである第２態様の貼合わせ適性に優れた透明導電性フィルムを提供する。
【００１６】
また、本発明の第４態様は、前記ギザキザ形状が複雑な構造である第１〜３態様の貼合わせ適性に優れた透明導電性フィルムを提供する。
【００１７】
また、本発明の第５態様は、前記ギザキザ形状が、より複雑でフラクタル図形状になっている第４態様の貼合わせ適性に優れた透明導電性フィルムを提供する。
【００１８】
また、本発明の第６態様は、前記厚膜回路パターンが導電性ペーストで形成されている第１〜５態様の貼合わせ適性に優れた透明導電性フィルムを提供する。
【００１９】
また、本発明の第７態様は、前記厚膜回路パターンが２本以上並走する領域を有しており、並走する前記厚膜回路パターンの間隔が１０〜６０μｍである第１〜６態様の貼合わせ適性に優れた透明導電性フィルムを提供する。
【００２０】
また、本発明の第８態様は、さらに、前記フィルム基材と前記厚膜回路パターンとの間に、前記透明電極パターンから延出された透明導電膜からなる回路パターンを備える第１〜７態様の貼合わせ適性に優れた透明導電性フィルムを提供する。
【００２１】
また、本発明の第９態様は、さらに、少なくとも前記厚膜回路パターンの形成領域を覆うように感圧接着剤層を備える第１〜８態様の貼合わせ適性に優れた透明導電性フィルムを提供する。
【００２２】
また、本発明の第１０態様は、第１〜９態様の透明導電性フィルムを用いたことを特徴するタッチパネルを提供する。
【発明の効果】
【００２３】
本発明によれば、厚膜回路パターンのラインエッジがギザキザ形状に形成されているので、厚膜回路パターンの形成領域を感圧接着剤層で被覆する際でも、この段差に起因して、感圧接着剤層が厚膜回路パターンの側壁との間に空気を噛みことがなく、気泡が発生しない。何故ならば、厚膜回路パターンの側壁を業と粗くしているので、当該粗面の凹凸で構成される微細な隙間を介して空気が抜け易くなっているためである。また、抜けきれなかった空気も前記微細な隙間に細かく分散して存在するため気泡を構成しない。
【００２４】
したがって、気泡が存在しないので、タッチパネルの外表面に膨れなどの外観不良を起こすという悪さをしない。
【００２５】
また、気泡が存在しないので、感圧接着剤層はしっかり接着して貼合わせ力は低下しない。むしろ、厚膜回路パターンの側壁の凹凸が感圧接着剤層に対してアンカー効果を発揮し、タッチパネル使用時の撓み、高温高湿環境下におけるタッチパネルの反りによっても透明導電性フィルムが剥離しないほどに強い貼合わせ力が得られる。
【００２６】
さらに、気泡が存在しないので、厚膜回路パターンには酸化による劣化が生じにくい。加えて複数本の厚膜回路パターンが並走している場合でも、厚膜回路パターンどうしの間で短絡が生じるおそれもない。
【００２７】
そして、タッチパネルが静電容量方式の場合に、透明電極パターン形成領域まで移動してくる気泡も存在しないので、タッチパネルを透して背後のディスプレイを視認しずらくなるという問題も生じない。
【図面の簡単な説明】
【００２８】
【図１】本発明に係る透明導電性フィルムの一例を示す平面図である。
【図２】図１の透明導電性フィルムに引き回された厚膜回路パターンの部分拡大写真である。
【図３】本発明に係る透明導電性フィルムの一例を示す要部拡大断面図である。
【図４】本発明に係る透明導電性フィルムの他の例を示す要部拡大断面図である。
【図５】本発明に係る透明導電性フィルムの他の例を示す要部拡大断面図である。
【図６】本発明に係る抵抗膜方式のタッチパネルの一例を示す分解斜視図である。
【図７】本発明に係る静電容量方式のタッチパネルの一例を示す分解斜視図である。
【図８】厚膜回路パターンのラインエッジの状態を説明する模式図である。
【図９】実施例１の厚膜回路パターンの部分拡大写真である。
【図１０】実施例１の厚膜回路パターンの部分拡大写真である。
【図１１】実施例２の厚膜回路パターンの部分拡大写真である。
【図１２】実施例２の厚膜回路パターンの部分拡大写真である。
【図１３】実施例３の厚膜回路パターンの部分拡大写真である。
【図１４】実施例３の厚膜回路パターンの部分拡大写真である。
【発明を実施するための形態】
【００２９】
次に、発明の実施の形態について図を参照しながら説明する。
【００３０】
図１の発明の透明導電性フィルム１は、フィルム基材６２の片面に透明導電膜からなる透明電極パターン６１が形成され、この透明電極パターン６１が形成されたフィルム基材６２上の周縁部において、複数の厚膜回路パターン６０が引き回されて透明電極パターン６１の端部と接続されている。
【００３１】
フィルム基材６２の材質は、ポリエチレンテレフタレート、ポリエチレン、ポリプロピレン、環状ポリオレフィン、ポリ塩化ビニル、ポリ塩化ビニリデン、ポリメチルメタクリレート、ポリメチルアクリレート、ポリスチレン、ニトロセルロース、トリアセチルセルロース、ポリカーボネート、ポリジメチルシクロヘキサンテレフタレート、ＡＢＳ樹脂、ポリアミド、ポリイミド、ポリエーテルスルホン、ポリスルホン、ポリビニルアセタール、ポリエーテルケトン、ポリウレタン、これらの樹脂の共重合体樹脂、これらの樹脂の混合樹脂などが挙げられる。
【００３２】
透明電極パターン６１は透明導電膜で構成され、その材質は、インジウム酸化物、スズ酸化物、インジウムスズ酸化物、亜鉛酸化物、アルミニウム亜鉛酸化物などの透明酸化物などのほか、チオフェン系などの透明導電ポリマーなどが挙げられる。
【００３３】
厚膜回路パターン６０には、前記透明導電膜より低抵抗の材料が用いられる。例えばバインダー樹脂と導電性材料とからなる導電ペースト層や導電性材料単体からなる薄膜層が挙げられる。バインダー樹脂は、アクリル、ポリエステル、ポリウレタン、ポリ塩化ビニルなどの樹脂が挙げられる。厚膜回路パターン６０は、スクリーン印刷、グラビア印刷、オフセット印刷の他、塗装やインクジェットなどの方法により所定のパターンに形成する。あるいはこれらの方法でベタパターンを形成したのち、パターニングしてもよい。
【００３４】
導電性材料は、銀、金、銅、パラジウムなどの金属粉や金属粒子、金属ナノ粒子のほか、カーボンナノファイバー、金属ナノワイヤなどの導電性ナノファイバーなどが挙げられる。
【００３５】
厚膜回路パターン６０の厚みは０．０５〜１００μｍの範囲で適宜設定可能である。厚みが０．０５μｍより薄いと引き回し回路としての導電性が得にくくなり、厚みが１００μｍより厚いと薄膜形成が難しい。
【００３６】
本発明の特徴は、厚膜回路パターン６０の少なくとも一方のラインエッジをギザキザ形状に形成して優れた貼合わせ適性を得たことにある（図２、図８参照）。すなわち、厚膜回路パターン６０のラインエッジがギザキザ形状に形成されているので、厚膜回路パターン６０の形成領域を感圧接着剤層６４で被覆する際でも、この段差に起因して、感圧接着剤層６４が厚膜回路パターン６０の側壁との間に空気を噛みことがなく、気泡が発生しない。何故ならば、厚膜回路パターン６０の側壁６０ａを業と粗くしているので、当該粗面の凹凸で構成される微細な隙間を介して空気が抜け易くなっているためである。また、抜けきれなかった空気も前記微細な隙間に細かく分散して存在するため気泡を構成しない。
【００３７】
従来、厚膜回路パターンは、ラインエッジ、即ち厚膜回路パターンの側壁は平滑になるように形成されている。より平滑である方が複数の厚膜回路パターンを接近して形成し、高精細化が図れるからである。実際、この分野では如何にラインエッジを平滑にできるかという技術競争をしている。これに対して、本発明では逆転の発想により、むしろわざとラインエッジを、通常より粗く、ギザキザ形状に形成することにより前段落の効果を得ようとするものである。
【００３８】
前記ギザキザ形状は、凸部ピークから隣の凸部ピークまでの距離が１０〜６００μｍの範囲で形成するのが好ましい（図２参照）。１０μｍに満たない場合には凹凸を形成することが難しくなり、６００μｍを越える場合には貼合わせ適性が充分に得られなくなる。より好ましくは、２０〜３００μｍである。さらに好ましくは４０〜１５０μｍである。
【００３９】
また、ギザキザ形状は、凸部ピークから隣の凸部ピークまでの距離が１０〜６００μｍの範囲で、なおかつ凸部のピークと凹部のピークの差が２〜５０μｍの範囲で形成するのが好ましい（図２参照）。凸部のピークと凹部のピークの差が２μｍに満たない場合には貼合わせ適性が充分に得られなくなり、凸部のピークと凹部のピークの差が５０μｍを越える場合には並走する厚膜回路パターン間の間隔を小さくすること（狭額縁化）が難しくなる。より好ましくは、凸部のピークと凹部のピークの差が３〜２５μｍである。さらに好ましくは凸部のピークと凹部のピークの差が５〜１５μｍである。
【００４０】
また、ギザキザ形状は、複雑な構造であるほうが感圧接着剤層６４に対してアンカー効果に優れている。つまり、凹凸の大きさや突出方向がバラバラになることにより、タッチパネル使用時の撓み方や、高温高湿環境下におけるタッチパネルの反り方など、力の加わり方が色々と変化しても、各々に対応できる。これに対してギザキザ形状が均一であると、力の加わり方によってアンカー効果にバラツキが生じる。
【００４１】
また、ギザキザ形状に形成された前述ラインエッジの形状が、より複雑でフラクタル図形状に、つまりギザキザの表面を拡大するとさらにギザギザであるような構造となっていても良い。このことによってアンカー効果はさらに増大する。
【００４２】
前記厚膜回路パターン６０が２本以上並走する領域を有しており（図１〜３参照）、並走する前記厚膜回路パターン６０の間隔５が１０〜６０μｍである。間隔５が１０μｍに満たない場合には感圧接着剤層６４が厚膜回路パターン６０の間に入り込みにくくなり、間隔５が６０μｍを越える場合には狭額縁化が難しくなる。なお、本明細書においては、間隔５とは、最も突出した凸部どうしの間のことをいう。
【００４３】
さらに、図４に示すように、前記フィルム基材６２と前記厚膜回路パターン６０との間に、前記透明電極パターン６１から延出された透明導電膜からなる回路パターン６４を備えるようにしてもよい。
【００４４】
なお、透明導電性フィルム１は、少なくとも前記厚膜回路パターン６０の形成領域を覆うように、貼合わせのための感圧接着剤(Pressure Sensitive Adhesives,ＰＳＡ)層６４をあらかじめ備えていてもよい（図５参照）。ＰＳＡ層６４の塗布方法としては、スクリーン印刷、オフセット印刷、グラビア印刷、若しくは、フレキソ印刷などの通常印刷法などを用いるとよい。
【００４５】
以上のような透明導電性フィルム１を用いてタッチパネル１を得ることができる。タッチパネルとはＬＣＤなどの画面表示を邪魔せずにどこをタッチしたかを検出するセンサである。タッチした位置の検出を電気的に行うものと電気を用いないものに分かれるが、上記した透明導電性フィルム１を用いるのは、抵抗膜方式や静電容量方式などの電気的に検出する方式である。例えば、抵抗膜方式のタッチパネル１００の場合は、二枚の透明導電性フィルム１を透明電極どうしが空気層を介して対向するように周縁部のみで接着させる。入力面をタッチすると、圧力によりフィルムが撓み、透明電極どうしが接触して電気が流れるため、それぞれの透明電極の抵抗による分圧比を測定することで押された位置を検出することができる（図６参照）。一方、静電容量方式のタッチパネル１０１の場合は、指先と透明電極との間での静電容量の変化を捉えて位置を検出するもので、ガラス板の裏面などに透明導電性フィルム１を全面的に接着させたり、二枚の透明導電性フィルム１を透明電極どうしが対向するように全面接着させたりする（図７参照）。
【実施例１】
【００４６】
フィルム基材として厚さ１００μｍの二軸延伸ポリエチレンテレフタレートフィルムの片面にスパッタリング法によりインジウムスズ酸化物からなる透明導電膜を形成し、不要部分を除去して、透明電極パターンを形成した。
【００４７】
次に、透明電極パターン上に、スクリーン印刷により銀ペースト（アクリル樹脂１０重量部に対して平均粒子径２０μｍの銀粉３重量部）用いて、厚み７μｍである枠状のベタパターンで形成し、不要部分を除去して、両側のラインエッジが不均一なギザギザ形状の厚膜回路パターンを透明電極パターンに接続するように形成し、透明導電性フィルムを得た。形成された厚膜回路パターンのラインエッジ部分は、ギザギザ形状の凸部ピークから隣の凸部ピークまでの距離が平均１００μｍ、凸部のピークと凹部のピークの差が平均１４μｍであって、並走する厚膜回路パターンどうしの間隙が約５０μｍであった（図９，図１０参照）。
【００４８】
最後に、二枚の上記透明導電性フィルムを透明電極どうしが対向するように、感圧接着剤層にて全面接着させて静電容量方式のタッチパネルを得た。
【００４９】
このようにして得られたタッチパネルは、感圧接着剤層が厚膜回路パターンの側壁との間に空気を噛みことがなく、気泡が発生しないものであった。その上、タッチパネル使用時の撓み、高温高湿環境下におけるタッチパネルの反りによっても透明導電性フィルムが剥離しないほどに強い貼合わせ力が有していた。
【実施例２】
【００５０】
前記銀ペーストの銀粉に換えて、平均粒子径が１μｍの銀ナノコロイド材料を使った他は、実施例１と同様にして厚膜回路パターンを形成した。この場合、実施例１と比べて厚膜回路パターンのラインエッジ部分のギザギザ形状の凸部ピークから隣の凸部ピークまでの距離が平均１００μｍ、凸部のピークと凹部のピークの差が平均５μｍにまで減少した（図１１，図１２参照）。が、それでも貼合わせについて充分な効果は得られた。
【実施例３】
【００５１】
前記銀ペーストに換えて厚さ１０μｍの銅箔を使った他は、実施例１と同様にして厚膜回路パターンを形成した。この場合、実施例１と比べて厚膜回路パターンのラインエッジ部分のギザギザ形状の凸部ピークから隣の凸部ピークまでの距離が平均４０μｍ、凸部のピークと凹部のピークの差が平均６μｍにまで減少した（図１３，図１４参照）。が、それでも貼合わせについて充分な効果は得られた。
【００５２】
なお前記様々な実施形態のうちの任意の実施形態を適宜組み合わせることにより、それぞれの有する効果を奏するようにすることができる。本発明は、添付図面を参照しながら好ましい実施形態に関連して充分に記載されているが、この技術の熟練した人々にとっては種々の変形や修正は明白である。そのような変形や修正は、請求の範囲による本発明の範囲から外れない限りにおいて、その中に含まれると理解されるべきである。
【産業上の利用可能性】
【００５３】
本発明は、ＰＤＡ、ハンディターミナルなど携帯情報端末、コピー機、ファクシミリなどＯＡ機器、スマートフォン、 携帯電話機、携帯ゲーム機器、電子辞書、カーナビシステム、小型ＰＣ、各種家電品等の用途に用いることができ、産業上有用なものである。
【符号の説明】
【００５４】
１    透明導電性フィルム
５    厚膜回路パターンどうしの間隙
６０  厚膜回路パターン
６１  透明電極パターン
６２  フィルム基材
６３  透明導電膜からなる回路パターン
６４  感圧接着剤層
１００  抵抗膜方式のタッチパネル
１０１  静電容量方式のタッチパネル 
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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