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公開番号2025061236
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-04-10
出願番号2025004541,2023530344
出願日2025-01-14,2022-06-14
発明の名称透明導電性フィルム
出願人東洋紡株式会社
代理人弁理士法人アスフィ国際特許事務所
主分類H01B 5/14 20060101AFI20250403BHJP(基本的電気素子)
要約【課題】適性入力強度及び入力安定性に優れた透明導電性フィルムを提供することを目的とする。
【解決手段】透明プラスチックフィルム基材上の少なくとも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、入力開始荷重が15gより大きく25g以下であり、電圧ロス時間が、0.00ミリ秒以上0.40ミリ秒以下である。フィルム剛軟度(BR)が0.38N・cm以上0.90N・cm以下であり、導電面の最大山高さSpの平均(AVSp)が下記式(2-1)を満たすことが好ましい。
4.7×BR-3.6≦AVSp<4.7×BR-1.8 …式(2-1)
(式中、BRはフィルム剛軟度(N・cm)であり、AVSpは平均最大山高さ(μm)である)
【選択図】図1
特許請求の範囲【請求項１】
透明プラスチックフィルム基材上の少なくとも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、
試験方法１で求まる入力開始荷重が１５ｇより大きく２５ｇ以下であり、
試験方法２で求まる電圧ロス時間が、０．００ミリ秒以上０．４０ミリ秒以下である透明導電性フィルム。
［試験方法１］
ガラス基板の片面に厚みが２０ｎｍのインジウム－スズ複合酸化物導電膜（酸化スズ含有量：１０質量％）が形成され、その薄膜の表面にエポキシ樹脂のドットスペーサー（縦６０μｍ×横６０μｍ×高さ５μｍ）を４ｍｍピッチで正方格子状に形成してパネル板とする。このパネル板の導電膜側に、厚みが１０５μｍ、内周が１９０ｍｍ×１３５ｍｍである接着性のある矩形枠を挟みながら、透明導電性フィルムを導電膜同士が対面する様に重ねて評価パネルを作製する。この評価パネルの透明導電性フィルム側から、ドットスペーサーの４点格子の中心を先端が半径０．８ｍｍの半球のポリアセタールであるペンで押圧していき、抵抗値が安定し始めたときの圧力を入力開始荷重とする。
［試験方法２］
前記評価パネルを６Ｖの定電圧電源に接続し、先端が半径０．８ｍｍの半球であるペンを用いて透明導電性フィルム側からドットスペーサーの４点格子の中心を５０ｇｆの荷重で５回／秒の間隔で押圧する。ペンが透明導電性フィルムから離れ始め、電圧が６Ｖから減少するときを起点とし、電圧が５Ｖになるまでの時間を測定し、電圧ロス時間とする。
続きを表示（約 2,500 文字）【請求項２】
試験方法３で求まるフィルム剛軟度（ＢＲ）が０．３８Ｎ・ｃｍ以上０．９０Ｎ・ｃｍ以下であり、
試験方法４で求まる導電面の最大山高さＳｐの平均（ＡＶＳｐ）が下記式（２－１）および式（２－２）を満たし、
試験方法５で求まる接触面積率（ＣＡ）が下記式（２－３）を満たす請求項１に記載の透明導電性フィルム。
４．７×ＢＲ－３．６≦ＡＶＳｐ＜４．７×ＢＲ－１．８
…式（２－１）
０．００５≦ＡＶＳｐ≦１２．０００ …式（２－２）
ＣＡ≧３２．６×ＢＲ＋１７．２ …式（２－３）
（式中、ＢＲはフィルム剛軟度（Ｎ・ｃｍ）であり、ＡＶＳｐは平均最大山高さ（μｍ）であり、ＣＡは接触面積率（％）である）
［試験方法３］
２０ｍｍ×２５０ｍｍの透明導電性フィルム試験片を透明導電膜が上にして水平台の上に置き、台の端から試験片を２３０ｍｍの長さで突き出させ、下記式に基づいて剛軟度（ＢＲ）を決定する。
剛軟度（ＢＲ（Ｎ・ｃｍ））
＝ｇ×ａ×ｂ×Ｌ
4
／（８×δ×１０
11
）
（式中、ｇは９．８１（重力加速度；ｍ／ｓ
2
）であり、ａは２０（試験片の短辺の長さ；ｍｍ）であり、ｂは試験片の比重（ｇ／ｃｍ
3
）を示し、Ｌは２３０（水平台の外にでた試験片の長辺の長さ；ｍｍ）であり、δは試験片先端の高さと台の高さの差（ｃｍ）を示す）
［試験方法４］
透明導電性フィルムの導電面でＭＤ方向に１ｃｍ間隔で３点、その中心から１ｃｍ間隔でＴＤ方向に対称に２点の合計５点の測定点を決定し、それぞれの箇所で面粗さによる最大山高さＳｐ（ＩＳＯ２５１７８に準拠）を測定し、その平均値を平均最大山高さ（ＡＶＳｐ）（μｍ）とする。
［試験方法５］
透明導電性フィルムの導電面について線粗さによる、平均高さＲｃ（μｍ）、最大山高さＲｐ（μｍ）、及び平均長さＲｓｍ（μｍ）を測定し、式（Ｘ１）及び式（Ｘ２）の少なくとも一方と式（Ｘ３）とを満足する場所で、線粗さによる算術平均高さＲａ（μｍ）を測定する。なお平均高さＲｃ（μｍ）、最大山高さＲｐ（μｍ）、平均長さＲｓｍ（μｍ）、及び算術平均高さＲａ（μｍ）は、３次元表面形状測定装置バートスキャン（菱化システム社製、Ｒ５５００Ｈ－Ｍ１００（測定条件：ｗａｖｅモード、測定波長５６０ｎｍ、対物レンズ５０倍））を用いて決定する。最大山高さＲｐ（μｍ）、平均長さＲｓｍ（μｍ）、及び算術平均高さＲａ（μｍ）の決定はＪＩＳＢ０６０１－２００１の規定に従う。算術平均高さＲａ（μｍ）の測定長は１００μｍ以上２００μｍ以下とする。
Ｒｐ－Ｒｃ－Ｒａ≦０．２０ …式（Ｘ１）
（Ｒｐ－Ｒｃ）／Ｒａ≦５．０ …式（Ｘ２）
Ｒｓｍ≦３０ …式（Ｘ３）
前記３次元表面形状測定装置バートスキャンの対物レンズを１０倍に変更し、同測定装置にある粒子解析を使い、平均面から「算術平均高さＲａ（μｍ）－１５×１０
-3
（μｍ）－平均高さＲｃ（μｍ）」となる高さで平面方向にスライスし、断面積の総和を求める。断面積の総和を測定視野の面積で割った値に１００をかけた値を接触面積率（ＣＡ）（％）とする。
【請求項３】
前記試験方法４で求まる最大山高さＳｐの最大値ＭＸＳｐが、前記平均最大山高さＡＶＳｐの１．０倍超１．４倍以下であり、かつ、
前記試験方法４で求まる最大山高さＳｐの最小値ＭＮＳｐが、前記平均最大山高さＡＶＳｐの０．６倍以上１．０倍以下である、請求項２に記載の透明導電性フィルム。
【請求項４】
前記透明導電膜の厚みが、１０ｎｍ以上１００ｎｍ以下である請求項１～３のいずれかに記載の透明導電性フィルム。
【請求項５】
前記透明導電膜に含まれる酸化スズの濃度が０．５質量％以上４０質量％以下である請求項１～３のいずれかに記載の透明導電性フィルム。
【請求項６】
透明導電膜と透明プラスチックフィルム基材の間に、硬化型樹脂層を有し、
さらに透明プラスチック基材の前記透明導電膜とは反対側に、機能層を有する請求項１～３のいずれかに記載の透明導電性フィルム。
【請求項７】
透明プラスチックフィルム基材の少なくとも一方の側に、易接着層を有する請求項１～３のいずれかに記載の透明導電性フィルム。
【請求項８】
易接着層が、透明プラスチックフィルム基材と硬化型樹脂層との間、又は透明プラスチック基材と機能層との間の少なくとも一方の位置に配置される、請求項７に記載の透明導電性フィルム。
【請求項９】
試験方法６で定まるＯＮ抵抗が１０ｋΩ以下である請求項１～３のいずれかに記載の透明導電性フィルム。
［試験方法６］
ガラス基板の片面に厚みが２０ｎｍのインジウム－スズ複合酸化物導電膜（酸化スズ含有量：１０質量％）が形成されたパネル板と透明導電性フィルムとを、直径３０μｍのエポキシビーズを介して、導電膜同士が対面する様に重ねて評価パネルを作成する。この評価パネルの透明導電性フィルム側を、先端が半径０．８ｍｍの半球のポリアセタールであるペンで２．５Ｎの荷重をかけながら摺動する（往復回数５万回、摺動距離３０ｍｍ、摺動速度１８０ｍｍ／秒）。摺動後、ペン荷重０．８Ｎで摺動部を押さえて電気的に接続した時の抵抗（ＯＮ抵抗）を測定する。
【請求項１０】
透明導電膜の表面における、ＪＩＳＫ５６００－５－６：１９９９に準じた付着性試験において、透明導電膜の残存面積率が９５％以上である、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に関するものである。
続きを表示（約 4,400 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（フィルム電極と称される）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すと（入力という）、固定電極とフィルム電極の透明導性薄膜同士が接触し、入力位置が認識される。
【０００４】
特許文献１には高分子フィルムの少なくとも一方の面に、実質的に結晶質の酸化インジウムから主としてなる透明導電膜が積層されてなるタッチパネル用透明導電積層体が開示されている。酸化インジウムを結晶化することで筆記耐久性が向上するとしている。
【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】
タッチパネルでは、ペンで連続入力しても透明導電膜に対してクラック、剥離、摩耗などが生じない特性（ペン摺動耐久性）が求められる。
またタッチパネルでは、入力強さの適度な範囲（適性入力強度）が求められる。例えば、抵抗膜式タッチパネルでは、指やペンなど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とき、誤って手や服の袖がタッチパネルに触れてしまうことがあり、タッチする場所の選択で迷っているときにペンなどで誤ってタッチパネルに触れてしまうことがある。こうした意図しないタッチパネルへの接触による入力は少ないことが望ましい（誤入力防止性）。しかし、誤入力防止性を向上させると、快適な入力性が低下する傾向がある。快適な入力性とは、抵抗膜式タッチパネルにペンや指などで入力するときに、意識的に強い力をかけなくても入力可能なことである。誤入力防止と快適入力性の両立が求められる。
【０００７】
さらにタッチパネルでは、優れた入力安定性、すなわちタッチパネルをペンなどで触ってから離れるまでの間、タッチパネルへの入力が安定していることが求められる。例えば、連続して文字を入力する際に生じ得る文字掠れを低減できること（速記性）、文字の払い部分が掠れないこと（払い入力性）などが優れていることが求められる。
特許文献１の技術では、酸化インジウムを結晶化しない場合にはペン摺動耐久性を向上できなかった。また特許文献１を含む従来の透明導電性フィルムでは、適性入力強度（誤入力防止性、快適入力性）、入力安定性（速記性、払い入力性）なども十分ではなかった。
【０００８】
従って本発明の目的は、適性入力強度及び入力安定性に優れた透明導電性フィルムを提供することにある。また本発明の好ましい目的は、さらにペン摺動耐久性をも有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】
【０００９】
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少なくとも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、
試験方法１で求まる入力開始荷重が１５ｇより大きく２５ｇ以下であり、
試験方法２で求まる電圧ロス時間が、０．００ミリ秒以上０．４０ミリ秒以下である透明導電性フィルム。
［試験方法１］
ガラス基板の片面に厚みが２０ｎｍのインジウム－スズ複合酸化物導電膜（酸化スズ含有量：１０質量％）が形成され、その薄膜の表面にエポキシ樹脂のドットスペーサー（縦６０μｍ×横６０μｍ×高さ５μｍ）を４ｍｍピッチで正方格子状に形成してパネル板とする。このパネル板の導電膜側に、厚みが１０５μｍ、内周が１９０ｍｍ×１３５ｍｍである接着性のある矩形枠を挟みながら、透明導電性フィルムを導電膜同士が対面する様に重ねて評価パネルを作製する。この評価パネルの透明導電性フィルム側から、ドットスペーサーの４点格子の中心を先端が半径０．８ｍｍの半球のポリアセタールであるペンで押圧していき、抵抗値が安定し始めたときの圧力を入力開始荷重とする。
［試験方法２］
前記評価パネルを６Ｖの定電圧電源に接続し、先端が半径０．８ｍｍの半球であるペンを用いて透明導電性フィルム側からドットスペーサーの４点格子の中心を５０ｇｆの荷重で５回／秒の間隔で押圧する。ペンが透明導電性フィルムから離れ始め、電圧が６Ｖから減少するときを起点とし、電圧が５Ｖになるまでの時間を測定し、電圧ロス時間とする。
［２］
試験方法３で求まるフィルム剛軟度（ＢＲ）が０．３８Ｎ・ｃｍ以上０．９０Ｎ・ｃｍ以下であり、
試験方法４で求まる導電面の最大山高さＳｐの平均（ＡＶＳｐ）が下記式（２－１）および式（２－２）を満たし、
試験方法５で求まる接触面積率（ＣＡ）が下記式（２－３）を満たす［１］に記載の透明導電性フィルム。
４．７×ＢＲ－３．６≦ＡＶＳｐ＜４．７×ＢＲ－１．８
…式（２－１）
０．００５≦ＡＶＳｐ≦１２．０００ …式（２－２）
ＣＡ≧３２．６×ＢＲ＋１７．２ …式（２－３）
（式中、ＢＲはフィルム剛軟度（Ｎ・ｃｍ）であり、ＡＶＳｐは平均最大山高さ（μｍ）であり、ＣＡは接触面積率（％）である）
［試験方法３］
２０ｍｍ×２５０ｍｍの透明導電性フィルム試験片を透明導電膜が上にして水平台の上に置き、台の端から試験片を２３０ｍｍの長さで突き出させ、下記式に基づいて剛軟度（ＢＲ）を決定する。
剛軟度（ＢＲ（Ｎ・ｃｍ））＝ｇ×ａ×ｂ×Ｌ
4
／（８×δ×１０
11
）
（式中、ｇは９．８１（重力加速度；ｍ／ｓ
2
）であり、ａは２０（試験片の短辺の長さ；ｍｍ）であり、ｂは試験片の比重（ｇ／ｃｍ
3
）を示し、Ｌは２３０（水平台の外にでた試験片の長辺の長さ；ｍｍ）であり、δは試験片先端の高さと台の高さの差（ｃｍ）を示す）
［試験方法４］
透明導電性フィルムの導電面でＭＤ方向に１ｃｍ間隔で３点、その中心から１ｃｍ間隔でＴＤ方向に対称に２点の合計５点の測定点を決定し、それぞれの箇所で面粗さによる最大山高さＳｐ（ＩＳＯ２５１７８に準拠）を測定し、その平均値を平均最大山高さ（ＡＶＳｐ）（μｍ）とする。
［試験方法５］
透明導電性フィルムの導電面について線粗さによる、平均高さＲｃ（μｍ）、最大山高さＲｐ（μｍ）、及び平均長さＲｓｍ（μｍ）を測定し、式（Ｘ１）及び式（Ｘ２）の少なくとも一方と式（Ｘ３）とを満足する場所で、線粗さによる算術平均高さＲａ（μｍ）を測定する。なお平均高さＲｃ（μｍ）、最大山高さＲｐ（μｍ）、平均長さＲｓｍ（μｍ）、及び算術平均高さＲａ（μｍ）は、３次元表面形状測定装置バートスキャン（菱化システム社製、Ｒ５５００Ｈ－Ｍ１００（測定条件：ｗａｖｅモード、測定波長５６０ｎｍ、対物レンズ５０倍））を用いて決定する。最大山高さＲｐ（μｍ）、平均長さＲｓｍ（μｍ）、及び算術平均高さＲａ（μｍ）の決定はＪＩＳＢ０６０１－２００１の規定に従う。算術平均高さＲａ（μｍ）の測定長は１００μｍ以上２００μｍ以下とする。
Ｒｐ－Ｒｃ－Ｒａ≦０．２０ …式（Ｘ１）
（Ｒｐ－Ｒｃ）／Ｒａ≦５．０ …式（Ｘ２）
Ｒｓｍ≦３０ …式（Ｘ３）
前記３次元表面形状測定装置バートスキャンの対物レンズを１０倍に変更し、同測定装置にある粒子解析を使い、平均面から「算術平均高さＲａ（μｍ）－１５×１０
-3
（μｍ）－平均高さＲｃ（μｍ）」となる高さで平面方向にスライスし、断面積の総和を求める。断面積の総和を測定視野の面積で割った値に１００をかけた値を接触面積率（ＣＡ）（％）とする。
［３］
前記試験方法４で求まる最大山高さＳｐの最大値ＭＸＳｐが、前記平均最大山高さＡＶＳｐの１．０倍超１．４倍以下であり、かつ、
前記試験方法４で求まる最大山高さＳｐの最小値ＭＮＳｐが、前記平均最大山高さＡＶＳｐの０．６倍以上１．０倍以下である、［２］に記載の透明導電性フィルム。
［４］
前記透明導電膜の厚みが、１０ｎｍ以上１００ｎｍ以下である［１］～［３］のいずれかに記載の透明導電性フィルム。
［５］
前記透明導電膜に含まれる酸化スズの濃度が０．５質量％以上４０質量％以下である［１］～［４］のいずれかに記載の透明導電性フィルム。
［６］
透明導電膜と透明プラスチックフィルム基材の間に、硬化型樹脂層を有し、
さらに透明プラスチック基材の前記透明導電膜とは反対側に、機能層を有する［１］～［５］のいずれかに記載の透明導電性フィルム。
［７］
透明プラスチックフィルム基材の少なくとも一方の側に、易接着層を有する［１］～［６］のいずれかに記載の透明導電性フィルム。
［８］
易接着層が、透明プラスチックフィルム基材と硬化型樹脂層との間、又は透明プラスチック基材と機能層との間の少なくとも一方の位置に配置される、［７］に記載の透明導電性フィルム。
［９］
【発明の効果】
【００１０】
本発明によれば、適性入力強度及び入力安定性に優れた透明導電性フィルムを提供できる。また本発明によれば、好ましい場合には、さらにペン摺動耐久性をも有する透明導電性フィルムを提供できる。
【図面の簡単な説明】
（【００１１】以降は省略されています）

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