(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
透明プラスチックフィルム（Ｆ）の一方の面に硬化性高分子硬化層（Ａ）を介して非晶質の透明導電性薄膜（Ｂ）が形成されてなる透明導電性フィルムであって、硬化性高分子硬化層（Ａ）がアクリレートモノマーを３０〜６５モル％、メタクリレートモノマーを２０〜６０モル％含有する混合物をメラミンとホルムアルデヒドの縮合生成物からなる硬化剤で硬化させたアクリル系硬化性高分子からなり、前記アクリレートモノマーはアクリル酸エチルであり、前記メタクリレートモノマーはメタクリル酸メチルであり、かつ、硬化性高分子硬化層（Ａ）の透明導電性薄膜（Ｂ）側が、酸またはアルカリによる化学薬品処理法により表面処理されてなり、硬化性高分子硬化層（Ａ）と非晶質の透明導電性薄膜（Ｂ）との付着力が１５ｇ／１５ｍｍ以上であることを特徴とするペン入力タッチパネル用透明導電性フィルム。
【請求項２】
透明導電性フィルム（Ｅ）の非晶質の透明導電性薄膜（Ｂ）を形成していない側の表面に、ハードコート層（ＨＣ）、防眩層（ＡＧ）、反射防止層（ＡＲ）のいずれかを形成したことを特徴とする請求項１記載のペン入力タッチパネル用透明導電性フィルム。
【請求項３】
透明プラスチックフィルム（Ｆ）は、厚みが１０〜３００μｍのポリエステルフィルムであることを特徴とする請求項１又は２記載のペン入力タッチパネル用透明導電性フィルム。
【請求項４】
透明導電性薄膜を表面に有する一対のパネル（Ｐ）を、パネルＰの透明導電性薄膜同士が所定の間隔をあけて対向するようにスペーサー（Ｓ）を介して配置してなるタッチパネルにおいて、少なくとも一方のパネル（Ｐ）が請求項１、２又は３記載の透明導電性フィルム（Ｅ）であることを特徴とするペン入力タッチパネル。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、透明プラスチックフィルムを用いた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り、透明導電性薄膜の対剥離耐久性、特に、タッチパネルに用いた際のペン入力時の透明導電性薄膜の耐久性に優れたペン入力タッチパネル用透明導電性フィルム及びこれを用いたペン入力タッチパネル、に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来、透明プラスチックフィルム上に透明かつ低抵抗の化合物からなる薄膜を形成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、ＥＬディスプレイといった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など電気、電子分野の用途に広く使用される。
【０００３】
透明導電性薄膜としては、一般的には、酸化スズ、酸化インジウム、酸化インジウム−スズ、酸化亜鉛などが代表的なものである。
【０００４】
近年、携帯情報端末の普及により、ペンによる文字入力の機能を有するタッチパネルを用いるようになっており、このペン入力用タッチパネルに用いる透明導電性フィルムは、ペン入力により導電性が劣化しないなどの耐久特性が求められている。
【０００５】
タッチパネル用に透明導電性フィルムを用いた場合、スペーサーを介して対向させた一対の導電性薄膜同士が、ペン入力による押圧で強く接触するため、導電性薄膜にクラックや剥離が生じてしまい、電気抵抗が増大したり、断線を生じたりするという問題点があった。
【０００６】
そこで、１２０μｍ以下の厚さの透明プラスチック上に透明導電性薄膜を形成し、粘着剤層で他の透明基板と貼りあわせた透明導電性フィルム（特開平２−６６８０９号公報）が提案されている。また、透明プラスチックフィルム上に有機ケイ素化合物の加水分解により生成された層を設け、さらに透明導電性薄膜を形成した透明導電性フィルム（特開昭６０−１３１７１１号公報）が提案されている。しかしながら、この透明導電性フィルムは透明導電性薄膜を製膜したのちに１５０℃程度の熱処理が必要であるため、結晶質の透明導電性薄膜となる。このため、タッチパネル作製時の透明導電性薄膜のエッチング特性が極めて悪く、タッチパネルの製造コストが高いものになる。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
上記従来の透明導電性フィルム及びタッチパネルは、前者の、透明プラスチック上に透明導電性薄膜を形成し、粘着剤層で他の透明基板と貼りあわせた透明導電性フィルムは、ペン入力に対する耐久性が十分でなく、また、粘着剤を用いて貼りあわせるため、貼りあわせ時にゴミなどの異物が混入し、光学欠点の多い透明導電性フィルムとなってしまうという問題点があった。また、後者の、透明プラスチックフィルム上に有機ケイ素化合物の加水分解により生成された層を設け、さらに透明導電性薄膜を形成した透明導電性フィルムは、透明導電性薄膜を製膜したのちに１５０℃程度の熱処理が必要であるため、結晶質の透明導電性薄膜となる。このため、タッチパネル作製時の透明導電性薄膜のエッチング特性が極めて悪く、タッチパネルの製造が著しく非効率になるという問題点があった。
【０００８】
本発明は、上記従来の透明導電性フィルム及びタッチパネルの有する問題点を解決したものであって、透明なプラスチックフィルム上に非晶質の透明導電性薄膜を形成した透明導電性フィルムにおいて、透明導電性薄膜の対剥離耐久性、特にタッチパネルに用いた際のペン入力耐久性を改良し、また、製造を効率的に行うことができるペン入力タッチパネル用透明導電性フィルム及びこれを用いたペン入力タッチパネルを提供することを目的とする。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するため、本発明のペン入力タッチパネル用透明導電性フィルムは、透明プラスチックフィルム（Ｆ）の一方の面に硬化性高分子硬化層（Ａ）を介して非晶質の透明導電性薄膜（Ｂ）が形成されてなる透明導電性フィルムであって、硬化性高分子硬化層（Ａ）がアクリレートモノマーを３０〜６５モル％、メタクリレートモノマーを２０〜６０モル％含有する混合物をメラミンとホルムアルデヒドの縮合生成物からなる硬化剤で硬化させたアクリル系硬化性高分子からなり、前記アクリレートモノマーはアクリル酸エチルであり、前記メタクリレートモノマーはメタクリル酸メチルであり、かつ、硬化性高分子硬化層（Ａ）の透明導電性薄膜（Ｂ）側が、酸またはアルカリによる化学薬品処理法により表面処理されてなり、硬化性高分子硬化層（Ａ）と非晶質の透明導電性薄膜（Ｂ）との付着力が１５ｇ／１５ｍｍ以上であることを特徴とする。
【００１０】
上記の構成からなる透明導電性フィルムは、透明導電性薄膜の対剥離耐久性、特にタッチパネルに用いた際のペン入力耐久性が優れ、また、製造を効率的に行うことができる。
【００１１】
この場合において、透明導電性フィルムＥの非晶質の透明導電性薄膜Ｂを形成していない側の表面に、ハードコート層ＨＣ、防眩層ＡＧ、反射防止層ＡＲのいずれかを形成することができる。
【００１２】
上記透明導電性フィルムは、ハードコート層ＨＣによりペンなどによる傷つき防止性を、防眩層ＡＧによりを光の表面反射を散乱させて視認性を、反射防止層ＡＲにより室内天井などからの光の反射防止特性を向上することができる。
【００１３】
また、透明導電性フィルムは、透明プラスチックフィルムＦを、厚みが１０〜３００μｍのポリエステルフィルムとすることができる。
【００１４】
上記透明導電性フィルムは、耐熱性、対衝撃性に優れている。
【００１５】
そして、本発明のタッチパネルは、透明導電性薄膜を表面に有する一対のパネルを、透明導電性薄膜同士が所定の間隔をあけて対向するようにスペーサーを介して配置してなるタッチパネルにおいて、少なくとも一方のパネルが前記透明導電性フィルムＥであることを特徴とする。
【００１６】
上記の構成からなる本発明のタッチパネルは、透明導電性薄膜の対剥離耐久性、特にタッチパネルに用いた際のペン入力耐久性が優れている。
【００１７】
【発明の実施の形態】
以下、本発明のペン入力タッチパネル用透明導電性フィルム及びこれを用いたペン入力タッチパネルの実施の形態を説明する。
【００１８】
本発明において用いる透明プラスチックフィルムＦとは、有機高分子を溶融押出し又は溶液押出しして製膜したものであって、その後必要に応じ、長手方向及び／又は幅方向に延伸、冷却、熱固定を施したフィルムであり、有機高分子としては、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリエチレンテレフタレート、ポリエチレン−２，６−ナフタレート、ポリプロピレンテレフタレート、ナイロン４、ナイロン６、ナイロン６６，ナイロン１２、ポリイミド、ポリアミドイミド、ポリエーテルサルフォン、ポリエーテルエーテルケトン、ポリカーボネート、ポリアクリレート、ポリアクリル、セルロースプロピオネート、ポリ塩化ビニール、ポリ塩化ビニリデン、ポリビニルアルコール、ポリエーテルイミド、ポリフェニレンスルフィド、ポリフェニレンオキサイド、ポリスチレン、シンジオタクチクポリスチレン、ノルボルネン系ポリマーなどがあげられる。また、これらの有機高分子は他の有機高分子成分を少量共重合したり、ブレンドしたりしてもよい。これらのうち、ポリエチレンテレフタレート、ポリエチレン−２，６−ナフタレート、ポリプロピレンテレフタレートなどのポリエステルフィルムが、最も好ましく用いられる。
【００１９】
本発明における透明プラスチックフィルムＦの厚みは、１０〜３００μｍの範囲にあることが好ましく、特に好適には７０〜２５０μｍの範囲にあるのがよい。１０μｍ未満では機械的強度が不足し、特にタッチパネルに用いた際のペン入力に対する変形が大きくなり過ぎ、耐久性が必ずしも十分でなくなる。一方、３００μｍを越えると、タッチパネルに用いた際のペン入力時の荷重を大きくする必要があり、好ましくない。
【００２０】
本発明の透明導電性フィルムＥのための好ましい硬化性高分子硬化層Ａは、透明プラスチックフィルム及び非晶質の透明導電性薄膜Ｂの双方に卓越した接着性の性質を提供する硬化性高分子からなる。適切な硬化性高分子は、アクリル酸のエステル、特にアルキルエステルに由来する少なくとも一つのモノマーを含んでおり、ここで、前記アルキル基は、１０個までの炭素原子を有する基、例えばメチル、エチル、ｎ−プロピル、ｉｓｏ−プロピル、ｔｅｒ−ブチル、ヘキシル、２−エチルヘキシル、ヘプチル及びｎ−アクリルである。アルキルアクリレート、例えば、エチルアクリレート及びブチルアクリレート並びにアルキルメタクリレートに由来する高分子が好ましい。アクリレートモノマーは、好ましくは、３０〜６５モル％の割合で存在し、メタクリレートモノマーは、好ましくは、２０〜６０モル％の割合で存在する。
【００２１】
硬化性高分子の製造に使用するのに適切である他のモノマー（アクリル酸及び／又はメタクリル酸のエステル及びその誘導体と共に、任意のモノマーとして共重合され得る）としては、アクリロニトリル、メタクリロニトリル、ハロ置換のアクリロニトリル、ハロ置換のメタクリロニトリル、アクリルアミド、メタクリルアミド、Ｎ−メチロールアクリルアミド、Ｎ−エタノールアクリルアミド、Ｎ−プロパノールアクリルアミド、Ｎ−メタクリルアミド、Ｎ−エタノールメタクリルアミド、Ｎ−メチルアクリルアミド、Ｎ−ｔｅｒｔ−ブチルアクリルアミド、ヒドロキシエチルメタクリレート、グリシジルアクリレート、グリシジルメタクリレート、ジメチルアミノエチルメタクリレート、イタコン酸、無水イタコン酸及びイタコン酸の半エステル等が例示される。
【００２２】
硬化性高分子の製造に適する他の任意のモノマーとしては、ビニルエステル、例えば、酢酸ビニル、ビニルピリジン、塩化ビニル、塩化ビニリデン、マレイン酸、無水マレイン酸、スチレン及びスチレン誘導体、例えば、クロロスチレン、ヒドロキシスチレン及びアルキル化スチレン（ここでアルキル基は１〜１０個の炭素原子を含む）等が例示される。
【００２３】
本発明で用いる硬化性高分子の分子量は広範囲にわたるが、好ましくは４００００〜３０００００、さらに好ましくは５００００〜２０００００程度の範囲である。
【００２４】
任意の硬化性高分子は、被膜層内に架橋構造を形成するように硬化剤を含むのが通常であり、これによって、非晶質の透明導電性薄膜との接着性が改良され、硬化性高分子硬化層Ａと非晶質の透明導電性薄膜Ｂとの付着力が１５ｇ／１５ｍｍ以上となるようにする。硬化可能な硬化性高分子組成物の硬化は、従来の延伸及び／又は熱硬化温度で達成することができる。本発明で用いる透明導電性薄膜Ｂの製造に適する硬化剤は、エポキシ樹脂、アルキド樹脂、アミン誘導体、たとえばヘキサメトキシメチルメラミン及び／又はアミン、メラミン、ジアミン、尿素、環状エチレン尿素、環状プロピレン尿素、チオ尿素、環状エチレンチオ尿素、アルキルメラミン、アリールメラミン、ベンゾグアナミン、グアナミン、アルキルバナミン及びアリールグアナミンとアルデヒド、たとえばホルムアルデヒトとの縮合生成物等が例示される。好ましい硬化剤はメラミンとホルムアルデヒドの縮合生成物である。
【００２５】
上記縮合生成物は、場合によってはアルコキシル化される。硬化剤は、任意の硬化性高分子からなる被覆用組成物の重量に基づいて、２〜２５重量％までの量で使用される。硬化剤が２％よりも少ない場合は、透明プラスチックフィルムと非晶質の透明導電性薄膜との接着性が十分ではない。触媒はまた、硬化剤の硬化作用を促進するために使用される。メラミンホルムアルデヒドを硬化するための好ましい触媒は、塩化アンモニウム、硝酸アンモニウム、アンモニウムチオシアネート、リン酸水素二アンモニウム、硫酸アンモニウム、リン酸二水素アンモニウム、パラトルエンスルホン酸、塩基との反応により安定化されたマレイン酸及びモルホリニウムパラトルエンスルホネート等が例示される。
【００２６】
本発明の透明導電性フィルムにおける硬化性高分子硬化層Ａの厚さは、特に限定するものではないが０．００５〜２μｍの範囲が好ましく、さらに好ましくは０．０１〜１μｍの範囲である。
【００２７】
本発明における硬化性高分子硬化層を透明プラスチックフィルム上に形成するには、透明プラスチックフィルムを溶融押出し又は溶液押出しして製膜した後、必要に応じ、長手方向及び／又は幅方向に延伸、冷却、熱固定を施したフィルムにコーティング法を用いて形成する。コーティング法としては、エアドクタコート法、ナイフコート法、ロッドコート法、正回転ロールコート法、リバースロールコート法、グラビアコート法、キスコート法、ビードコート法、スリットオリフェスコート法、キャストコート法などが用いられる。架橋構造を付与する場合には、コーティング後に加熱もしくは紫外線、電子線照射等によりエネルギー印加する。
【００２８】
また、長手方向及び幅方向に延伸、冷却、熱固定を行って製造する透明プラスチックフィルム上に熱硬化性高分子硬化層を形成するには、二つの延伸段階の間、すなわち二軸延伸操作の長手方向への延伸と幅方向への延伸との間でコーティングする方法を適用してもよい。このような延伸及びコーティングの順序は、特に、硬化性高分子層をポリエステルフィルム上に形成する場合に好ましい方法である。好ましくは、まず長手方向に、一連の回転ローラー上で延伸され、次に硬化性高分子をコーティングし、その後、テンターオーブン中で横方向に延伸され冷却、熱固定をおこなう。さらに好ましくは、このあとにフィルムに加熱もしくは紫外線、電子線照射によりエネルギー印加し、硬化性高分子を硬化させる。
【００２９】
このようにして製造した硬化性高分子硬化層は有機物同士の形成であり、なおかつ硬化剤による反応であるからプラスチックフィルムとは非常に強固に密着しており、後述する硬化性高分子硬化層／非晶質の透明導電性薄膜の界面の付着力よりも圧倒的に強い。
【００３０】
本発明の硬化性高分子硬化層は透明プラスチックフィルムの片面又は両面に形成することができる。また、硬化性高分子をコーティングするに先立ち、本発明の目的を損なわないかぎりにおいて、透明プラスチックフィルムにコロナ放電処理、グロー放電処理などの表面処理を施してもよい。
【００３１】
本発明における非晶質の透明導電性薄膜Ｂとしては、透明性及び導電性をあわせもつ材料であれば特に制限はないが、代表的なものとしては、酸化インジウム、酸化亜鉛、酸化スズ、インジウム−スズ複合酸化物、スズ−アンチモン複合酸化物、亜鉛−アルミニウム複合酸化物、インジウム−亜鉛複合酸化物等の薄膜がある。これらの化合物薄膜は、適当な形成条件とすることで、透明性と導電性をあわせもつ非晶質の透明導電性薄膜Ｂとなることが知られている。
【００３２】
非晶質の透明導電性薄膜の膜厚としては、４０〜８０００Åの範囲が好ましく、さらに好ましくは５０〜５０００Åである。非晶質の透明導電性薄膜の膜厚が４０Åよりも薄い場合、連続した薄膜になりにくく良好な導電性を示さない。８０００Åよりも厚い場合、透明性の低下をきたす。
【００３３】
本発明における非晶質の透明導電性薄膜Ｂの形成方法としては、真空蒸着法、スパッタリング法、ＣＶＤ法、イオンプレーティング法、スプレー法などが知られており、上記材料の種類及び必要膜厚に応じて適宜の方法を用いることができる。
【００３４】
例えばスパッタリング法の場合、化合物を用いた通常のスパッタリング法、あるいは、金属ターゲットを用いた反応性スパッタリング法等が用いられる。この時、反応性ガスとして、酸素、窒素、水蒸気等を導入したり、オゾン添加、イオンアシスト等の手段を併用してもよい。また、本発明の目的を損なわないかぎりにおいて、基板に直流、交流、高周波などのバイアスを印加してもよい。
【００３５】
非晶質の透明導電性膜を製膜するためには、基板であるプラスチックフィルムの製膜時の温度を１００℃以下にする必要が有る。蒸着法、ＣＶＤ法などの他の作成方法においても同様である。
【００３６】
硬化性高分子硬化層と非晶質の透明導電性薄膜との接着性をさらに向上させるために、非晶質の透明導電性薄膜を製膜する前に硬化性高分子硬化層上を表面処理することが有効である。具体的な手法としては、サンドブラストやエンボス加工により表面積を増加させる物理的表面粗面化処理法や、カルボニル基やカルボキシル基、水酸基を硬化性高分子硬化層上に増加するためにグロー又はコロナ放電を照射する放電処理法、アミノ基、水酸基、カルボニル基などの極性基を増加させるために酸又はアルカリで硬化性高分子硬化層上を処理する化学薬品処理法などが挙げられる。これらのうち、硬化性高分子硬化層と非晶質の透明導電性薄膜との接着性への寄与、経時安定性、処理コストの点から、酸性又はアルカリ性水溶液による硬化性高分子硬化層の表面処理法が適している。硬化性高分子硬化層の表面処理のための酸性水溶液としては、重クロム酸ナトリウムと硫酸の混合水溶液であるクロム酸混液や塩酸水溶液などが用いられ、アルカリ性水溶液としては、水酸化ナトリウム水溶液、水酸化カリウム水溶液などが用いられる。
【００３７】
酸性又はアルカリ性水溶液に硬化性高分子硬化層を形成した透明プラスチックフィルムを浸漬した後に純水中に浸漬し、酸又はアルカリ性成分を十分に除去する。さらにこの後、窒素ガスを透明プラスチックフィルム面上に吹き付け、表面に残存している水分を乾燥させる。
【００３８】
また、透明導電性フィルムＥの非晶質の透明導電性薄膜Ｂを形成していない側の表面に、タッチパネルを用いた際のペンなどからの傷つき防止のために、ハードコート層ＨＣを設けることも好ましい。このハードコート層ＨＣとしては、ポリエステル系樹脂、ウレタン系樹脂、アクリル系樹脂、メラミン系樹脂、エポキシ系樹脂、シリコン基樹脂、ポリイミド系樹脂などの硬化性樹脂を単体もしくは混合した硬化性樹脂硬化物からなる層が好ましい。
【００３９】
このハードコート層ＨＣの厚さは、１〜５０μｍの範囲が好ましく、さらに好ましくは２〜３０μｍの範囲である。１μｍより薄い場合は、ハードコート処理の機能が十分発現することが困難になり、５０μｍをこえる厚さでは、樹脂コーティングの速度が著しく遅くなり、生産面の面で好効果を得にくい。
【００４０】
ハードコート層ＨＣを形成する方法としては、透明導電性フィルムＥの非晶質の透明導電性薄膜Ｂを形成していない側の面に、上記の樹脂をグラビア方式、リバース方式、ダイ方式などでコーティングした後、熱、紫外線、電子線等のエネルギーを印加することで硬化させる。
【００４１】
また、タッチパネルの視認性向上のために、透明導電性フィルムＥの非晶質の透明導電性薄膜Ｂを形成していない側の面に、防眩層ＡＧを設けてもよい。防眩層ＡＧは、硬化性樹脂をコーティングし、乾燥後にエンボスロールで表面に凹凸を形成し、この後熱、紫外線、電子線等のエネルギーを印加することで硬化させる。硬化性樹脂としては、ポリエステル系樹脂、ウレタン系樹脂、アクリル系樹脂、メラミン系樹脂、エポキシ系樹脂、シリコン系樹脂、ポリイミド系樹脂などの単体もしくは混合したものが好ましい。
【００４２】
また、透明導電性フィルムＥの非晶質の透明導電性薄膜Ｂを形成していない側の面に、タッチパネルとして用いた際に可視光線の透過率をさらに向上させるために、反射防止層ＡＲを設けてもよい。この反射防止層には、透明プラスチックフィルムの屈折率とは異なる屈折率を有する材料を単層もしくは２層以上を形成するのが好ましい。単層構造の場合、透明プラスチックフィルムよりも小さな屈折率を有する材料を用いるのがよい。また、２層以上の多層構造とする場合は、透明プラスチックフィルムと隣接する層は、このプラスチックフィルムＦよりも大きな屈折率を有する材料を用い、この上の層にはこれよりも小さな屈折率を有する材料を選ぶのがよい。このような反射防止層ＡＲを構成する材料としては、有機材料でも無機材料でも上記の屈折率の関係を満足すれば特に限定されないが、例えば、ＣａＦ２、ＭｇＦ２、ＮａＡｌＦ４、ＳｉＯ２、ＴｈＦ４、ＺｒＯ２、Ｎｄ２Ｏ３、ＳｎＯ２、ＴｉＯ２、ＣｅＯ２、ＺｎＳ、Ｉｎ２Ｏ３などの誘導体を用いるのが好ましい。
【００４３】
この反射防止層ＡＲは、真空蒸着法、スパッタリング法、ＣＶＤ法、イオンプレーティング法などのドライコーティングプロセスでも、グラビア方式、リバース方式、ダイ方式などのウエットコーティングプロセスでもよい。
【００４４】
さらに、このハードコート層ＨＣ、防眩層ＡＧ、反射防止層ＡＲの形成に先立って、前処理として、コロナ放電処理、プラズマ放電処理、スパッタエッチング処理、電子線照射処理、紫外線照射処理、プライマ処理、易接着処理などの公知の処理を施してもよい。
【００４５】
図５に、本発明の透明導電性フィルムを用いた、タッチパネルの例を示す。透明導電性薄膜を有する一対のパネルを、透明導電性薄膜が対向するようにスペーサーを介して配置してなるタッチパネルにおいて、一方のパネルに本発明の透明導電性フィルムＥを用いたものである。このタッチパネルは、透明導電性フィルムＥ側からペンにより文字入力したときに、ペンからの押圧により、対向する透明導電性薄膜同士が接触し、電気的にＯＮとなり、ペンのタッチパネル上での位置を検出できる。このペン位置を連続的かつ正確に検出することで、ペンの軌跡から文字を入力できる。この際、ペン接触側のパネルが本発明の透明導電性フィルムＥであるため、ペン入力耐久性に優れるため、長期にわたって安定なタッチパネルを得ることができる。なお、図５において、もう一方のパネルは、プラスチックフィルムやガラス板の透明基板の上に透明導電性薄膜を形成したものであるが、本発明の透明導電性フィルムＥを使用してもよい。
【００４６】
【実施例】
以下、本発明の実施例を記載してさらに具体的に本発明を説明する。なお、本明細書中で用いた特性値の測定は下記によった。
【００４７】
１．表面抵抗値
ＪＩＳＫ７１９４に準拠した４端子法にて測定した。測定機としては、三菱油化（株）製：ＬｏｔｅｓｔＡＭＣＰ−Ｔ４００を用いた。
【００４８】
２．結晶構造
プラスチックフィルム及び硬化性高分子硬化層を溶解し、非晶質の透明導電性薄膜の単独膜を得るために、透明導電性フィルムを１，１，１，３，３，３−ヘキサフルオロイソプロパノール中に２日間浸漬する。溶液中の非晶質の透明導電性薄膜をマイクログリッドに乗せ、溶液を乾燥させるために１日間風乾した。この試料の電子線回折像を透過型電子顕微鏡（日本電子（株）製：ＪＥＭ−２０１０）にて測定した。電子線の条件は、加速電圧２００ｋｖ、波長０．００２５ｎｍで行った。この回折像から透明導電性薄膜が結晶質であるか、非晶質であるかを測定した。
【００４９】
３．エッチング時間
１０ｃｍ×１ｃｍのサイズに切り出した透明導電性フィルムの両端にテスターを接続し、抵抗を測定しながら、４０℃２０％硫酸水溶液中に浸漬し、抵抗が１０ＭΩ以上となるに要する時間をエッチング時間とした。
【００５０】
４．付着力
７５μｍ厚のポリエチレンテレフタレートフィルムに、４０μｍ厚のアイオノマーフィルム（タマポリ（株）製、品番ＨＭ−０７）をポリエステル系接着剤（武田薬品（株）製、品番Ａ３１０、１００部と武田薬品（株）製、品番Ａ３、１０部との混合物）を用いてラミネートし、付着力測定用積層体を作製した。この付着力測定用積層体のアイオノマー面と透明導電性フィルムの非晶質の透明導電性薄膜面とを対向させ、ヒートシール（１３０℃×１秒、圧力２．５Ｋｇｆ／ｃｍ２）を行った。この積層体を付着力測定用積層体と透明導電性フィルムとの間を１８０度剥離法で剥離し、この剥離力を付着力とした。この時の剥離速度は１０００ｍｍ／分とした。
【００５１】
５．光線透過率
ＪＩＳ−Ｋ−７１０５に準拠した積分球式光線透過率法にて測定した。測定機としては、日本電色工業（株）製：ＮＤＨ−１００１ＤＰを用いた。
【００５２】
６．ペン入力耐久試験
透明導電性フィルムで構成されたパネル側から、ポリアセタール樹脂からなるペン先半径０．８ｍｍのタッチペンを用いて、プロッタ（ローランド（株）製：ＤＸＹ−１１５０）により、２ｃｍ角サイズのカタカナのア〜ンまでの文字を１０００００字の筆記を行い、電圧線形性のずれの割合を測定した。このとき、ペン荷重２５０ｇ、文字筆記速度２０００字／時間とした。このペン入力試験前後に、タッチペンの位置検出精度をタッチパネルの電圧線形性のズレで測定した。パネルの上下に配置した電極部に５Ｖの定電圧を印加し、上部電極から下部電極にかけて、印加電圧が線形変化から最も変化した割合を測定した。
【００５３】
（実施例１）
ポリエチレンテレフタレートを、水冷却した回転急冷ドラム上にフィルム形成ダイを通して溶融押出しし、未延伸フィルムを作製した。この未延伸フィルムを長手方向に３．２倍延伸した後、アクリル酸エチル４０モル％、メタクリル酸メチル４９モル％、メタクリル酸グリシジル８モル％、メタクリル酸ヒドロキシエチル３モル％からなる単量体混合物に対し水溶性メラミン（住友化学工業（株）製、品番スミマールＭ−３）２重量％を加え、固形分が５重量％になるように希釈した塗工液をフィルムの片面にロールコーターで塗工した。塗布面を乾燥しつつ幅方向に３．５倍延伸し、２３０℃で熱固定して１８８μｍの二軸延伸ポリエチレンテレフタレートフィルムを得た。こうして得られた硬化性高分子硬化層は、幅方向延伸時の加熱及び熱固定時の加熱により完全硬化した。硬化性高分子硬化層の厚さは０．０５μｍであった。
【００５４】
つぎに、硬化性高分子硬化層を形成したポリエチレンテレフタレートフィルムを４０℃の０．５モル／リットルの水酸化ナトリウム水溶液中に２分間浸漬し、さらに表面に残存している水酸化ナトリウムを洗浄するために純水中に２分間浸漬した。純水中から引き上げた硬化性高分子硬化層を形成したフィルムに窒素ガスを吹き付け、水分を乾燥させた。この硬化性高分子硬化層上に、インジウム−スズ複合酸化物をターゲットに用いて、高周波マグネトロンスパッタリング法で、３００Å厚、酸化スズ含有率２０重量％のインジウム−スズ複合酸化物薄膜を非晶質の透明導電性薄膜として製膜した。この時、真空度は１×１０−３Ｔｏｒｒとし、ガスとしてＡｒ６０ｓｃｃｍ、Ｏ２２ｓｃｃｍを流した。また透明導電性薄膜を製膜中、硬化性高分子硬化層を形成したポリエチレンテレフタレートフィルムの温度は２０℃とした。得られた透明導電性フィルムを図１に示す。
【００５５】
この透明導電性フィルムを一方のパネルとして用い、他方のパネルとして、ガラス基板上に上記と同等の方法で４００Å厚の透明導電性薄膜を形成したものを用いた。この２枚のパネル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、タッチパネルを作製した。得られたタッチパネルを図５に示す。
【００５６】
（実施例２）
ポリプロピレンテレフタレートを水冷却した回転急冷ドラム上にフィルム形成ダイを通して押出し、未延伸フィルムを作製した。この未延伸フィルムを長手方向に３．３倍延伸した後、アクリル酸エチル３６モル％、メタクリル酸メチル２９モル％、メタクリル酸グルシジル８モル％、メタクリル酸ヒドロキシエチル２モル％、アクリロニトリル２５モル％からなる単量体混合物に対しメラミン（住友化学工業（株）製、スミマールＭ−４０ＳＴ）２重量％を加え、固形分が３重量％になるように希釈した塗工液を上記フィルムの片面にロールコーターで塗工した。塗布層を乾燥しつつ幅方向に３．５倍延伸し、２３０℃で熱固定して１８８μｍの二軸延伸ポリプロピレンテレフタレートフィルムを得た。こうして得られた硬化性高分子硬化層は、幅方向延伸時の加熱及び熱固定時の加熱により完全硬化した。硬化性高分子硬化層の厚さは０．０５μｍであった。
【００５７】
つぎに、硬化性高分子硬化層を形成したポリプロピレンテレフタレートフィルムを、４０℃に保った重クロム酸ナトリウム１部、硫酸１０部、水３０部からなるクロム酸混液中に２分間浸漬し、さらに表面の残存物を洗浄するために純水中に２分間浸漬した。純水中から引き上げた硬化性高分子硬化層を形成したフィルムに窒素ガスを吹き付け、水分を乾燥させた。この硬化性高分子硬化層上に、インジウム−スズ複合酸化物をターゲットに用いて、高周波マグネトロンスパッタリング法で、３００Å厚、酸化スズ含有率３５重量％のインジウム−スズ複合酸化物薄膜を非晶質の透明導電性薄膜Ｂとして製膜した。この時、真空度は１×１０−３Ｔｏｒｒとし、ガスとしてＡｒ６０ｓｃｃｍ、Ｏ２３ｓｃｃｍ流した。また透明導電性薄膜を製膜中、硬化性高分子硬化層を形成したポリエチレンテレフタレートフィルムの温度は１５℃とした。
【００５８】
この透明導電性フィルムを一方のパネルとして用い、他方のパネルとして、ガラス基板上に上記と同等の方法で４００Å厚の透明導電性薄膜を形成したものを用いた。この２枚のパネル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、タッチパネルを作製した。
【００５９】
（実施例３）
実施例１と同様にして作製したポリエチレンテレフタレートフィルム／アクリル系硬化性高分子硬化層／インジウム−スズ複合酸化物薄膜からなる積層体のインジウム−スズ複合酸化物薄膜を形成していない側の面と反対側の透明プラスチックフィルムの表面上にハードコート層ＨＣを設けた。ハードコート剤としては、エポキシアクリル樹脂１００部にベンゾフェノン４部を加えた紫外線硬化型樹脂組成物を用い、リバースコート法で製膜後、８０℃で５分予備乾燥し、次いで５００ｍＪ／ｃｍ２の紫外線照射により硬化させた。硬化後の厚さは５μｍであった。得られた透明導電性フィルムを図２に示す。
【００６０】
この透明導電性フィルムを一方のパネルとして用い、他方のパネルとして、ガラス基板上に上記と同等の方法で４００Å厚の透明導電性薄膜を形成したものを用いた。この２枚のパネル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、タッチパネルを作製した。
【００６１】
（実施例４）
実施例１と同様にして作製したポリエチレンテレフタレートフィルム／アクリル系硬化性高分子硬化層／インジウム−スズ複合酸化物薄膜からなる積層体のインジウム−スズ複合酸化物薄膜を形成した面と反対側の透明プラスチックフィルムの面上に防眩層ＡＧを設けた。コート剤としては、エポキシアクリル樹脂１００部にベンゾフェノン２部を加えた紫外線硬化型樹脂組成物を用い、リバースコート法で製膜後、８０℃で５分予備乾燥し、次いでエンボスロールで表面に凹凸を形成し５００ｍＪ／ｃｍ２の紫外線照射により硬化させた。硬化後の厚さは５μｍであった。得られた透明導電性フィルムを図３に示す。
【００６２】
この透明導電性フィルムを一方のパネルとして用い、他方のパネルとして、ガラス基板上に上記と同等の方法で４００Å厚の透明導電性薄膜を形成したものを用いた。この２枚のパネル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、タッチパネルを作製した。
【００６３】
（実施例５）
実施例１と同様にして作製したポリエチレンテレフタレートフィルム／アクリル系硬化性高分子硬化層／インジウム−スズ複合酸化物薄膜からなる積層体のインジウム−スズ複合酸化物薄膜を形成しない側の面の透明プラスチックフィルムＦの面上に厚さ７３０Åで屈折率１．８９のＹ２０３層を設け、さらに厚さ１２００Åで屈折率２．３のＴｉＯ２層を設け、さらに厚さ９４０Åで屈折率１．４６のＳｉＯ２層を、それぞれ高周波スパッタリング法で製膜し、反射防止層ＡＲとした。このそれぞれの誘導体薄膜を製膜する時、いずれも真空度は１×１０−３Ｔｏｒｒとし、ガスとしてＡｒ５５ｓｃｃｍ、Ｏ２５ｓｃｃｍ流した。また、基板は製膜中、加熱もしくは冷却せず、室温のままとした。得られた透明導電性フィルムを図４に示す。
【００６４】
この透明導電性フィルムを一方のパネルとして用い、他方のパネルとして、ガラス基板上に上記と同等の方法で４００Å厚の透明導電性薄膜を形成したものを用いた。この２枚のパネル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、タッチパネルを作製した。
【００６５】
（比較例１）
実施例１において、アクリル系硬化性高分子硬化層を形成しなかった以外は同様にして、厚さが１８８μｍの二軸延伸ポリエチレンテレフタレートフィルムを作製した。さらにこのフィルムを水酸化ナトリウム水溶液処理せずに、実施例１と同様にして非晶質の透明導電性薄膜を製膜した。また、この透明導電性フィルムを用い、実施例１と同様にしてタッチパネルを作製した。
【００６６】
（比較例２）
実施例２において、アクリル系硬化性高分子硬化層を形成しなかった以外は同様にして、厚さが１８８μｍの二軸延伸ポリエチレンテレフタレートフィルムを作製した。さらにこのフィルムをクロム酸混液処理せずに、実施例２と同様にして、非晶質の透明導電性薄膜を製膜した。また、この透明導電性フィルムを用い、実施例２と同様にしてタッチパネルを作製した。
【００６７】
（比較例３）
アクリル系硬化性高分子硬化層を形成しなかった以外は実施例１と同様にして、厚さ１８８μｍの二軸延伸ポリエチレンテレフタレートフィルムを作製した。このフィルムの一方の面に有機ケイ素化合物のブタノール、イソプロパノール混合アルコール系溶液（濃度１重量％）を塗工した後、１００℃１分で乾燥した。この後、有機ケイ素化合物上に実施例１と同様にして、１Ｓ１インジウム−スズ複合酸化物薄膜からなる非晶質の透明導電性薄膜を基板温度１２０℃で製膜した。この積層体をさらに１５０℃、１０時間加熱処理を行った。また、この透明導電性フィルムを用い、実施例１と同様にしてタッチパネルを作製した。
【００６８】
以上の実施例１〜５及び比較例１〜３の透明導電性フィルムについて、表面抵抗率、結晶構造、エッチング時間、硬化性高分子硬化層Ａ／非晶質の透明導電性薄膜Ｂ層の付着力、光線透過率をそれぞれ前記の方法で測定した。また、実施例１〜５及び比較例１〜３の透明導電性フィルムを用いて作製したタッチパネルについて、ペン入力耐久試験を実施した。
【００６９】
表１の結果から、本発明の透明導電性フィルムは、導電性、透明性及びエッチング特性に極めて優れ、かつ本発明の透明導電性フィルムを用いたタッチパネルはペン入力耐久性に極めて優れている。
【００７０】
【表１】
0004468493.tif 000002
【００７１】
【発明の効果】
本発明のペン入力タッチパネル用透明導電性フィルム及びこれを用いたペン入力タッチパネルによれば、透明プラスチックフィルムＦの一方の面に硬化性高分子硬化層Ａを介して非晶質の透明導電性薄膜Ｂが形成され、かつ、非晶質の透明導電性薄膜を製膜後に加熱処理をすることなく、硬化性高分子硬化層Ａと非晶質の透明導電性薄膜Ｂとの付着力が１５ｇ／１５ｍｍ以上であり、積層体としての層間付着力が極めて強いために、ペン入力用タッチパネルに用いた際に、ペンの押圧により対向する透明導電性薄膜同士が強く接触しても透明導電性薄膜に剥離、クラックが生じることがなく、ペン入力耐久性に極めて優れた透明導電性フィルムＥを提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】  実施例１の透明導電性フィルムの層構成である。
【図２】  実施例３の透明導電性フィルムの層構成である。
【図３】  実施例４の透明導電性フィルムの層構成である。
【図４】  実施例５の透明導電性フィルムの層構成である。
【図５】  タッチパネルの断面図である。
【符号の説明】
Ｅ    透明導電性フィルム
Ｆ    透明プラスチックフィルム
Ａ    硬化性高分子硬化層
Ｂ    非晶質の透明導電性薄膜
Ｃ    透明導電性薄膜
Ｇ    ガラス板
Ｐ    パネル
Ｓ    スペーサー
ＨＣ  ハードコート層
ＡＧ  防眩層
ＡＲ  反射防止層
【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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