JP2001202826A - 透明導電性フィルム - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】透明導電膜の機能劣化や汚れ、傷を発生させる
ことなくパターニングした透明導電フィルム。 【解決手段】透明導電膜面をマスキング材で遮蔽隔離さ
せることなく、レーザー等の光加工で１ｍｍ幅以下の細
線状に、導電膜を剥離することでパターニングした、透
明導電性フィルムを提供する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】透明タッチパネル、透明ヒー
ター、透明電磁波シールド材等に用いられるパターニン
グされた透明導電フィルムに関する。

【０００２】

【従来の技術】透明導電性フィルムをパターニングする
方法としては、主に、従来からフォトレジスト法やスク
リーン印刷法により、まず透明導電性フィルムの導電膜
面上に所望のパターン状マスクを形成し、しかる後に酸
液でエッチングし不必要な部分の導電膜のみを剥離し、
その後、アルカリ液等の剥離剤により該パターン状マス
クを溶解等により除去する方法が行なわれている。然し
ながら、特開平４−１４７５２６では「レジストの塗布
やその剥離で透明電極が劣化して耐湿熱性などの耐久性
が低下する」とあり、特開平４−２８４５２５では「エッ
チング後のアルカリ等による保護レジスト層の剥離過程
で透明導電層が劣化するためか、抵抗が増加して入力精
度、ないし検出位置の精度が低下する」とあるように、
製品に係わる耐久性や導電膜劣化等の問題点がある。ま
た酸を用いてエッチングする方法の場合、そのエッチン
グ液の管理や取り扱い、更には、エッチング廃液の処理
という基本的な作業上、環境上の問題がある。加えて、
酸化インジュウム錫膜等の透明導電性フィルムはスパッ
タ法により形成されることが多いが、スパッタの電源が
交流か直流かの違い、あるいはスパッタ電力やガス圧、
ガスの種類、フィルム温度、ターゲットの状態等によっ
て導電膜の性質が変わり易く、エッチング条件の設定が
難しい。また耐擦過傷性を向上させるために導電膜の結
晶性を上げたものは、エッチングが充分行なわれず、パ
ターン不良が発生すると言う問題もある。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】従来のパターニング方
法は、透明導電性フィルムの導電膜面上に所望のパター
ン状マスクを形成し、しかる後に酸液でエッチングし不
必要な部分の導電膜のみを剥離し、その後、アルカリ液
等の剥離剤により該パターン状マスクを溶解等により除
去する方法が行なわれている。このためパターニングさ
れた導電膜は、機能劣化や汚れ、傷が発生し易いと言う
問題がある。本発明が解決しようとする課題は、透明導
電膜の機能劣化や汚れ、傷を発生させることなくパター
ニングした透明導電性フィルムを提供することである。

【０００４】

【課題を解決するための手段】前記の課題を解決する手
段として、透明導電膜面をマスキング材で遮蔽隔離させ
ることなく、１ｍｍ幅以下の細線状に導電膜を剥離する
ことにより、通電部及び通電のためのリード部をパター
ニングした透明導電性フィルムを提供する。透明導電膜
面側には、ニュートンリング等の光学的対策として、微
細な凹凸を有するパターニングした透明導電性フィルム
を提供する。また同じく透明導電膜面側には、熱による
基板フィルムからのオリゴマ発生防止対策として、導電
膜の下には、アクリル系樹脂コーティング層を有するパ
ターニングした透明導電性フィルムを提供する。一方透
明導電膜を有しない面には、反射防止等の光学的対策、
防汚や強度等の表面性対策として、各種コーティング層
を有するパターニングした透明導電性フィルムを提供す
る。また、ペンや指で入力されるアナログやマトリクス
のタッチパネルに用いられ、加工手段にはレーザー等の
光加工を用いた、パターニングした透明導電性フィルム
を提供する。

【０００５】

【発明の実施の形態】本発明の実施の形態を以下に述べ
る。まず、この発明において使用するフィルム基材とし
ては、透明性を有する各種のプラスチックフィルムを使
用出来、具体的にはポリエチレンテレフタレート（ＰＥ
Ｔ）、ポリイミド（ＰＩ）、ポリエーテルサルフォン
（ＰＥＳ）、ポリエーテルエーテルケトン（ＰＥＥ
Ｋ）、ポリカーボネイト（ＰＣ）、ポリプロピレン（Ｐ
Ｐ）、ポリアミド（ＰＡ）、ポリアクリル（ＰＡＣ）、
ノルボルネン系の熱可塑性透明樹脂など、またはそれら
の積層体などが挙げられる。導電膜を設ける面には、ニ
ュートンリング対策として、平均粗さ最大２μmの凹凸
加工を設ける場合がある。また同じく導電膜を設ける面
には、熱による基板フィルムからのオリゴマ発生防止対
策として、導電膜の下には、アクリル系樹脂コート層を
設ける場合がある。タッチパネル用としては、フィルム
基材のペンや指が接触する面には、透明性、耐擦傷性、
耐摩耗性、ノングレア性等向上のため、ハードコート被
膜等を設ける場合がある。フィルム基材の厚みとして
は、通例２０〜５００μmのものが用いられる。

【０００６】次に透明導電膜の形成方法であるが、フィ
ルム基材上に透明導電膜を形成する一般的な方式として
はスパッタ法、真空蒸着法、イオンプレーティング法等
のＰＶＤ法、あるいはＣＶＤ法、塗工法、印刷法等があ
る。なお透明導電膜の形成材としては特に制限されるも
のではなく、例えば、インジュウム・スズ複合酸化物
（ITO）、スズ酸化物、銅、アルミニウム、ニッケル、
クロムなどがあげられ、異なる形成材が重ねて形成され
てもよい。また透明導電膜を形成する前に、透明性や密
着性等を向上させるためのアンダーコート層を設けても
よい。

【０００７】次にパターニングであるが、パターニング
は従来、図３の如く面状に透明導電膜を剥離していた。
図３の１１ａ、１１ｂ、１１ｃが剥離されない部分で１
２が剥離された部分である。しかし電気の流れを考えれ
ば面状に剥離する必要はない。つまり電気が設計通り流
れるよう、図1（a）、（b）の例の如く透明導電性フィ
ルム表層の導電膜面のみを罫書くように、細線状にカッ
トすればよい。図1（a）は外形カットで、剥離長さは最
短になる。図1（b）は、比較的小型の同形パターンが連
続で配置される場合の連続カットの例である。よって工
程は、透明導電フィルムを固持し、レーザー光を照射
し、透明導電性フィルムまたはレーザー光を移動すれ
ば、細線状に導電膜を剥離することが出来る。条件が定
まれば極めて簡素化された工程である。

【０００８】従来の、透明導電性フィルムの導電膜面を
所望のパターン状マスクを形成し、しかる後に酸液でエ
ッチングし不必要な部分の導電膜のみを剥離し、その
後、アルカリ液等の剥離剤により該パターン状マスクを
溶解等により除去するという、いくつもの工程を重ねる
方法とは大いに異なる。もちろん細線を重ねての面剥離
も可能だが、多面積の場合効率的ではない。

【０００９】装置としては、フィルムを固持し2次元で
可動するテーブルとレーザー装置が必要となる。テーブ
ルはフィルムのうねりを解消するため吸引することが望
ましい。レーザー装置の照射条件としては、テーブルと
の距離、出力、連続照射かパルス照射かの方法を設定す
る。パルス照射の場合はパルス周波数も設定する。テー
ブルは移動速度、移動距離、移動方向の移動条件を設定
する。いずれの設定条件もコントローラに入力して自動
化すればよい。条件が設定されれば、フィルムエッジや
基準穴で位置合せした透明導電性フィルムをテーブルに
固定し、テーブルを移動しながらレーザー照射すれば細
線状パターニングが行なわれる。もちろんテーブルが固
定で、レーザー光側が可動で照射してもよいし、テーブ
ルに巻き出し及び巻き取り装置を設置すればロール状フ
ィルムの加工も可能である。レーザー加工でパターニン
グしたフィルムは、生産工程でマスク材の残渣、抵抗劣
化が起こり得なく、ヒーターやタッチパネルに好適なも
のとなる。後工程として、導電性インクでの引き回し回
路印刷や、引き回し回路への絶縁印刷を施す場合があ
る。

【００１０】

【実施例】（実施例1）レーザー装置としてはYAGレーザ
ーや炭酸レーザー等があるが、フィルムへの熱等による
ダメージの少ないYAGレーザーを選択した。使用したYAG
レーザーの発振波長は１．０６４μmの近赤外光で、ビ
ームが最も集光したところのビーム直径は０．４５ｍｍ
となる光学系を組み合わせている。Ｑスイッチで尖頭値
の大きいレーザーパルス光を照射することとし、テーブ
ル上に吸着固定されたフィルムはレーザーのパルスと同
調して等ピッチ移動する。つまり１パルスの信号が入れ
ば、直径０．４５ｍｍの円面で照射され、テーブルが１
ピッチ移動する。１ピッチ移動量は０．４５ｍｍ以下
で、図２のように円と円とが重なるよう決定する。よっ
て照射幅は広い箇所と狭い箇所の繰り返しとなり、広い
箇所は円の直径、狭い箇所は円と円の交点間の距離とな
る。

【００１１】実施例１のフィルム基材としては、厚み１
８８μｍのＰＥＴフィルムを用いた。そのフィルムに、
スパッタ法によりシート抵抗３００（Ω／□）のITO膜
を成膜した。パターニング加工条件は、レーザー発振出
力２３Ｗ、レーザー発振パルス周波数３ＫＨｚ、テーブ
ル移動速度１０２６ｍｍ/Sに設定した。１パルス当たり
の１ピッチ移動量は、テーブル移動速度とレーザー発振
パルス周波数とから計算され、０．３４２ｍｍとなる。
この場合、照射幅の広い箇所は０．４５ｍｍであるが、
狭い箇所である円と円の交点間の距離を計算すると約
０．２９２ｍｍとなる。テーブル移動距離を直線３０ｃ
ｍとして細線状パターニングを実施したところ、照射幅
の広い箇所は０．４５ｍｍから０．４１ｍｍの範囲、照
射幅の狭い箇所で０．３２ｍｍから０．２８ｍｍの範囲
で導電面が連続的に剥離されていた。外観的には、下地
のフィルム溶融に起因する１μmを越える盛り上がりや
凹みはなく、導電面のマイクロクラックの発生もなかっ
た。電気的には、直流２５ボルトを印加したときの絶縁
抵抗は、１００ＭΩ以上であった。温度６０℃、湿度９
０％で１２０時間経過後も、外観、絶縁抵抗に変化はな
く良好であった。

【００１２】（実施例２）フィルム基材としては、厚み
１８８μｍ、ノルボルネン系の熱可塑性透明樹脂でなる
ＪＳＲ社製のアートンフィルム（「アートン」は同社の登
録商標）を用いた。そのフィルムにスパッタ法によりシ
ート抵抗３００（Ω／□）のITO膜を成膜した。装置及
びレーザー発振出力・レーザー発振パルス周波数・テー
ブル移動速度・テーブル移動距離の全条件は、実施例１
と同一とした。結果は実施例１と同じく良好であった。

【００１３】（実施例３）フィルム基材としては、厚み
１８８μｍ、平均粗さ最大２μｍに凹凸加工したＰＥＴ
フィルムを用いた。そのフィルムの凹凸加工面に、スパ
ッタ法によりシート抵抗３００（Ω／□）のITO膜を成
膜した。装置及びレーザー発振パルス周波数・テーブル
移動速度・テーブル移動距離の各条件は、実施例１と同
一としたが、レーザー発振出力は３４Ｗとした。結果は
実施例１と同じく良好であった。

【００１４】（比較例１）実施例３でのスパッタしたフ
ィルムで、装置及びレーザー発振出力・レーザー発振パ
ルス周波数・テーブル移動速度・テーブル移動距離の全
条件を、実施例１と同一とした。結果は細線状に剥離は
されたが、完全に剥離されているのは中央の０．２〜
０．３ｍｍ幅で、エッジ部では部分的に導電膜が残っ
た。

【００１５】

【発明の効果】本発明は、以上説明したような形態で実
施され、以下に記載されるような効果を奏す。すなわち
本発明は、酸化インジュウム錫膜などからなる透明導電
膜をパターニングする際、透明導電膜上に所望のパター
ン状マスクを形成し、しかる後にエッチングし、その
後、剥離剤により該パターン状マスクを除去すると言う
従来の加工がないので、工程が大幅に短縮される。そし
て機能的には透明導電膜の劣化やオーバーエッチング、
エッチング不足が生じなく、タッチパネルの場合であれ
ば入力精度,検出精度に優れたものとなる。またマスク
材による残渣や汚れ、傷によるトラブルも無く歩留は向
上する。当然エッチングや剥離、洗浄、水処理の設備や
メンテナンスは不要となり、酸、アルカリの化学薬品を
扱わない環境となる。加えて、マスクの版が不要である
ので、版の費用、製作時間はもちろん、装着段取り時間
も要らなく、その効果はきわめて大である。

【図面の簡単な説明】

【図１】（a）、（b）は細線状パターニングの一例を示
す説明図

【図２】細線状パターニングのレーザー照射の形状を示
す説明図

【図３】従来のパターニングの一例を示す説明図

【符号の説明】

１０：透明導電性フィルム １１：透明導電性フィルムの導電膜部 １１ａ：透明導電性フィルムの導電膜部（通電部） １１ｂ、１１ｃ：透明導電性フィルムの導電膜部（リー
ド部） １２：透明導電性フィルムの導電膜が剥離された部分 ２０：パルス毎に円面が移動して、レーザー照射される
部分

Claims (6)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】少なくとも片面に透明導電膜を有し、その
   透明導電膜面をマスキング材で遮蔽隔離させることな
   く、１ｍｍ幅以下の細線状に導電膜を剥離することによ
   り、通電部及び通電のためのリード部をパターニングし
   た透明導電性フィルム。
2. 【請求項２】透明導電膜面には微細な凹凸を有する請求
   項1記載の透明導電性フィルム。
3. 【請求項３】透明導電膜面の導電膜の下には、アクリル
   系樹脂コーティング層を有する請求項1または請求項２
   に記載の透明導電性フィルム。
4. 【請求項４】透明導電膜を有しない面にはコーティング
   層を有する請求項1乃至請求項３に記載の透明導電性フ
   ィルム。
5. 【請求項５】透明タッチパネルに用いられる請求項１乃
   至請求項４に記載の透明導電性フィルム。
6. 【請求項６】レーザー等の光加工による請求項1乃至請
   求項５に記載の透明導電性フィルム。