专利名称：透明导电性薄膜卷及其制造方法、使用该薄膜卷的触摸屏、及非接触式表面电阻测量装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及将在塑料薄膜上层积有透明导电膜的透明导电性薄膜卷取为卷状的透明导电性薄膜卷及其制造方法、利用该薄膜卷的触摸屏、以及非接触式表面电阻测量装置。尤其涉及，与要求透明性和导电性、适合用于触摸屏或用于电致发光显示屏的透明电极、特别是适合用于大型屏的透明电极的、在长度方向和幅宽方向具有均匀分布的表面电阻的大尺寸的透明导电性薄膜卷及其制造方法、采用该薄膜卷的触摸屏、以及非接触式表面电阻测量装置有关。
背景技术：
作为透明导电性薄膜，一般使用在塑料膜上层积有导电性材料的薄膜。另外，作为导电性材料，可以使用有机物或无机物，但从同时具有导电性和透明性的角度来说无机物更加合适。从透明性的观点来说，上述无机物最好为金、银等的金属或金属氧化物。在金属氧化物中，尤其希望使用氧化铟、氧化锡、氧化锌以及这些氧化物的复合氧化物，上述金属氧化物通过蒸镀法、离子镀法、溅射法或CVD法层积在塑料膜上而成的薄膜广为人知。
这些导电性薄膜一般利用薄膜卷取式的离子镀装置或溅射装置进行制造。利用这些装置制造的透明导电性薄膜卷通过剪切机裁剪成幅宽为300～800mm左右、长度为10～1000m左右的尺寸，卷取在纸管或塑料芯上，一般以薄膜卷的形态进行流通。这种卷取式薄膜裁断成片状后，在薄膜上进行银浆印刷或介电体印刷等加工，作为用于触摸屏或电致发光显示屏的透明电极。
模拟方式的触摸屏假定透明电极的表面电阻为均匀分布，确认输入位置后以文字或符号的形式进行显示(月刊显示屏，1999年9月号，82页)。因此，所采用的透明导电性薄膜的表面电阻的分布在任何位置上都必须非常均匀。还有，对于电致发光显示屏的透明电极，为了在屏内获得均匀的发光强度，也必须采用具有均匀的表面电阻分布的透明电极。特别是电致发光显示屏的尺寸越大，对于透明电极的表面电阻的分布的均匀性要求就越强。
为了使透明电极的表面电阻分布均匀，在卷取式的成膜装置内设有表面电阻测量装置，在形成透明导电膜的同时，在线连续测量透明导电膜的表面电阻，从而控制导电膜的成膜条件，以使表面电阻的分布稳定不变。
例如，作为该方法的一个例子，在2个金属辊之间夹持透明导电膜并使之接触，测量金属辊之间的表面电阻。但是，这种方法虽然可以测量透明导电性薄膜的长度方向的表面电阻的分布，在原理上却不能测量幅宽方向的表面电阻的分布。另外，对于长度方向的表面电阻的分布，如果薄膜的张力不均匀，金属辊与透明导电膜的接触也不均匀，结果会产生表面电阻的测量误差。
还有，为了测量透明导电膜的幅宽方向的表面电阻，可以在1个绝缘辊(硅橡胶或聚四氟乙烯制)上设置3个以上的金属圈，测量金属圈之间的电阻值。但是，这种方法中，由于在绝缘物与金属圈的分界处会形成微小的突起，从而容易损伤薄膜表面。
因此，作为能够连续测量幅宽方向的表面电阻分布、同时不会损伤薄膜表面的表面电阻测量器，已有测量电磁感应线圈与导电膜的耦合电感的方法(测量施加磁场后产生的电流涡流的方法)(月刊显示屏，1999年9月号，第88页)。但是，这种方法中，为了测量具有10Ω/□程度以上的表面电阻的导电膜，必须大大提高施加磁场的强度，从而使得磁束的分散变大，在线连续测量时由于制造过程的基材的过线变动(基材的法线方向的振动)使得传感器部与测定对象的导电膜的隔离距离发生变化，因此耦合电感不能稳定，其结果是测量误差变大。
还有，该方法中，由于作为电流涡流发生部或电流涡流检测部的铁氧体环的透磁率具有温度特性，当温度变化时，电感也随之变化，即使施加在环上的高频电压稳定不变，上述导电膜上的电流涡流也会发生变化，其结果将产生测量误差。
如上所述，即使在卷取装置内设置一般的表面电阻测量计，由于测量误差大，因此要获得表面电阻均匀分布的透明导电性薄膜非常困难。
本发明的目的在于，根据上述情况，提供在长度方向和幅宽方向具有均匀分布的表面电阻的透明导电性薄膜卷及其制造方法、采用该薄膜卷制造的触摸屏。
发明内容
与本发明的透明导电性薄膜卷有关的发明的特征在于对于将至少单面具有透明导电膜的塑料薄膜卷取为卷状、幅宽为300～1300mm、长度为10～1000m的透明导电性薄膜卷，在上述透明导电性薄膜卷的幅宽方向上的中央位置以及左右离开端部25～100mm的任意位置上、及其在长度方向上以全长度10分之1的间距测量33个点的上述透明导电性薄膜的表面电阻(Ω/□)时，根据下式(1)定义的表面电阻的分布均匀度D为0.2以下。
D＝(Rmax-Rmin)/(Rmax+Rmin)...(1)上式中，对于33点的表面电阻测量值，Rmax为最大值，Rmin为最小值。上述表面电阻的分布均匀度D越接近0，意味着表面电阻的波动越小。
本发明的与触摸屏有关的发明的特征在于作为将具有透明导电膜的一对屏板通过隔板使透明导电膜相向配置而成的触摸屏，至少一个屏板为将上述透明导电性薄膜卷裁断而成的透明导电性膜。
还有，与本发明的透明导电性薄膜卷的制造方法有关的发明的特征在于作为利用卷取式成膜装置制造至少在单面具有透明导电膜的透明导电性薄膜卷的方法，上述卷取式成膜装置在该装置内设有非接触式表面电阻测量装置，在形成透明导电膜的同时，在线连续地测量透明导电膜的表面电阻，控制导电膜的成膜条件以使表面电阻的分布一定。
还有，与本发明的非接触式表面电阻测量装置有关的发明的特征在于包括有与透明导电膜相隔一定距离相向配置并在该透明导电膜中产生电流涡流的电流涡流发生部、在与上述透明导电膜处于隔开状态并检测上述透明导电膜中流动的电流涡流的电流涡流检测部、检测上述电流涡流发生部或电流涡流检测部的温度的温度检测部、使施加在上述电流涡流发生部上的电压处于稳定状态、根据上述电流涡流检测部的检测结果和上述温度检测部的检测结果计算上述透明导电膜的表面电阻的计算单元，当上述温度检测部的检测结果偏离基准温度时、上述计算单元求出由于偏离上述基准温度所引起的电流涡流的增减量、同时从上述电流涡流检测部的检测结果中进行减去或加上上述电流涡流的增减量的修正、根据修正后的电流涡流值计算上述透明导电膜的表面电阻。
本发明中作为透明导电性薄膜卷的基材的塑料薄膜为对有机高分子进行溶融挤压或溶液挤压、必要时在长度方向以及/或者幅宽方向进行延伸、冷却、热固定而成的薄膜。
作为有机高分子，有聚乙烯、聚丙烯、聚对苯二甲酸乙二醇酯、聚2，6萘二甲酸乙二醇酯、聚对苯二甲酸丙二醇酯、尼龙6、尼龙4、尼龙66、尼龙12、聚酰亚胺、聚酰胺亚胺、聚醚硫、聚醚醚酮、聚碳酸酯、聚芳酯、丙酸纤维素、聚氯乙烯、聚偏氯乙烯、聚乙烯醇、聚醚酰亚胺、聚苯硫醚、聚苯醚、聚苯乙烯、间规聚乙烯、降冰片烯类高分子等。
在这些有机高分子中，最好采用有聚对苯二甲酸乙二醇酯、聚对苯二甲酸丙二醇酯、聚2，6萘二甲酸乙二醇酯、间规聚乙烯、降冰片烯类高分子、聚碳酸酯、聚芳酯等。还有，这些有机高分子除了单独使用外，还可以与其他有机高分子的单量体少量共聚合，或与1种以上的其他有机高分子混合。
由于屏的视认性的要求，上述塑料薄膜必须具有良好的透明性。因此，塑料薄膜中最好不要含有会降低透明性的粒子或添加物。但是，考虑到制造塑料薄膜时或卷的卷出或卷取时的操作性(滑动性、移动性、阻挡性、卷取时的伴随空气的排除空气性等)，薄膜表面最好具有适当的表面凹凸。
作为满足这些相反特性的方法，最好利用涂复法或同时挤压法在基材薄膜上形成层积结构，只在厚度为0.03～1μm的非常薄的表面层内含有粒子。这些方法中，涂复法比同时挤压法更适合于厚度薄、且使塑料薄膜与导电层之间具有良好的密接性。
采用层积塑料薄膜作为基材时，表面层含有的粒子可以为一种，也可以为多种，考虑到透明性，粒子的折射率最好与构成塑料的树脂以及涂层的粘合树脂的折射率相同或相近。例如，采用聚酯类树脂作为基材或涂层的粘合树脂时，粘合树脂中最好含有平均粒子直径为10～200nm的二氧化硅、玻璃填料、氧化铝二氧化硅类等的复合氧化物等、含有量为0.5～5.0质量％。
上述塑料薄膜的厚度最好处于超过10μm、在300μm以下的范围，尤其是处于70～260μm的范围更佳。塑料薄膜的厚度小于10μm时，机械强度不足，特别是用于触摸屏时，笔输入时产生的变形增大，容易产生耐久性不足。另一方面，厚度超过300μm时，难以获得卷取薄膜卷的形态。
还有，上述塑料薄膜在不损害本发明的目的的范围内，可以对上述薄膜的表面进行电晕放电处理、库仑放电处理、火灾处理、紫外线照射处理、电子线照射处理、臭氧处理等表面活性化处理。
还有，为了提高透明导电膜的付着力，也可以在基材的塑料薄膜与透明导电膜之间设置硬化型树脂硬化物层或无机薄膜层。该硬化型树脂只要是能通过加热、紫外线照射、电子线照射等施加能量的方法进行硬化的树脂即可，没有特别限制，可以是硅树脂、丙烯树脂、甲基丙烯酸树脂、环氧树脂、三聚氰氨树脂、聚酯树脂、聚氨酯树脂等。从生产性的观点出发，最好以紫外线硬化型树脂为主成分。
本发明所采用的透明导电膜只要能够满足透明性和导电性的材料即可，没有特别限制，可以是氧化铟、氧化锡、氧化锌、铟锡复合氧化物、锡锑复合氧化物、锌铝复合氧化物、铟锌复合氧化物、银及银合金、铜及铜合金、金等单层或2层以上的层积结构物体。其中，从环境稳定性或电路加工性的观点出发，铟锡复合氧化物或锡锑复合氧化物最为合适。
还有，为了调整表面电阻或透明性，这些透明导电膜中也可以含有氧化钛、氧化铈、氧化钨、氧化铌、氧化钇、氧化锆、氧化硅、氧化锌、氧化镉、氧化铝、氧化锑、氧化钽、氧化铪、氧化钐等至少一种。这些无机氧化物的含有量最好为相对主成分的合计量最好在10质量％以下。
透明导电膜的膜厚最好为4～800nm的范围，特别是为5～500nm的范围为更佳。透明导电膜的膜厚小于4nm时，难以获得连续的薄膜，难以呈现良好的导电性。另一方面，膜厚大于800nm时，透明性容易降低。
作为本发明的透明导电膜的成膜方法，有真空蒸镀法、溅射法、CVD法、离子镀法、喷镀法等，可以随着所需膜厚来适当选择上述方法。
例如，溅射法时，有采用氧化物靶材的通常的溅射法、或者采用金属靶材的反应性溅射法。此时，作为反应性气体，可以引入氧气、氮气等，也可以同时采用添加臭氧、等离子体照射、离子辅助等手段。还有，在不损害本发明的目的的范围内，也可以对基材施加直流、交流、高频等偏压。
为了降低透明导电性薄膜的透明导电膜表面的光的反射率、增加光线透过率，最好在透明导电膜与塑料薄膜之间层积单层或2层以上的具有与透明导电膜的折射率不同的折射率的材料。单层结构的情况时，最好采用具有小于透明导电膜的折射率的材料。还有，2层以上结构的情况时，在与塑料薄膜相邻的层中采用具有大于塑料薄膜的折射率的材料，在与透明导电膜的下面的层中采用具有小于塑料薄膜的折射率的材料。
作为这种构成低反射处理的材料，只要满足上述折射率的关系，不管是有机材料还是无机材料都可，没有特别限制。例如，最好采用CaF2、MgF2、NaAlF4、SiO2、ThF4、ZrO2、Nd2O3、SnO2、TiO2、CeO2、ZnS、In2O3等电介质。
本发明的透明导电性薄膜卷为具有下式(1)定义的透明导电性膜的表面电阻的分布均匀度D为0.2以下的在长度方向和幅宽方向的表面电阻分布为均匀的透明导电性薄膜卷。
D＝(Rmax-Rmin)/(Rmax+Rmin)...(1)对于利用上述材料和方法制造的透明导电性薄膜卷，为了使在长度方向和幅宽方向的表面电阻分布均匀，例如对于透明导电层的层积工程，最好在卷取式成膜机中设置下述的在线方式且非接触式的表面电阻测量装置。
利用
图1说明该非接触式表面电阻测量装置的结构。
非接触式表面电阻测量装置设有由与基材1上的导电膜2相隔一定距离相向配置并在该导电膜2中产生电流涡流的电流涡流发生部3A、以及在与导电膜2处于隔开状态并检测导电膜2中流动的电流涡流的电流涡流检测部3B(与电流涡流发生部3A成为一体)组成的多个(n个)电流涡流传感器3。检测该电流涡流传感器3的温度的温度传感器4A(相当于温度检测部)、以及电流涡流传感器3和导电膜2的隔离距离传感器4B与上述电流涡流传感器3成为一体。另外，还设有根据电流涡流传感器3B的检测结果、温度传感器4A和隔离传感器4B的检测结果计算导电膜2的表面电阻的计算机7(相当于计算单元)。
电流涡流传感器3、温度传感器4A、隔离传感器4B的各个传感器与传感器用放大器6相连接。该传感器用放大器6包括将高频振荡器和电流涡流的模拟信号转换成数字信号的A/D变换单元、将随着导电膜2和传感器3的隔离距离而变化的模拟信号转变为数字信号的A/D变换单元、将随着温度变化的模拟信号转变为数字信号的A/D变换单元。高频振荡器施加高频波以检测在导电膜中流动的电流涡流。
希望检测上述导电膜2与传感器3的隔离距离的传感器4B为静电容量式、超声波式、激光式、光电式等位移传感器。计算导电膜的表面电阻的计算单元根据数字信号计算导电膜的表面电阻。
在导电膜中产生电流涡流的方法有离开导电膜一定距离将电流涡流发生部和电流涡流检测部相向配置的方法、以及用电流涡流发生部和电流涡流检测部二者夹持导电膜的方法。例如，在作为电流涡流发生部的铁氧体环等的环上施加高频电压，通过使上述环接近导电膜，或者用上述环夹持导电膜，从而在导电膜上利用高频感应耦合产生电流涡流。
当使该高频电压稳定后，导电膜中流过的电流涡流与导电膜的表面电阻成反比。因此，如果预先对电流涡流和表面电阻的关系制作校正曲线(检测线)，就能够求出在其隔离位置(基准点)的表面电阻。
由于电流涡流原理上随着导电膜与传感器的隔离位置的增加而减小，所以预先对电流涡流和隔离距离的关系制作校正曲线(检测线)。具体来说，利用检测上述导电膜与传感器的隔离距离的手段得出隔离距离到基准点的差值，从上述校正曲线计算电流涡流的修正值。该修正值当导电膜与传感器的隔离距离小于基准点时为负值，当导电膜与传感器的隔离距离大于基准点时为正值。这样就可以在导电膜与传感器的隔离距离的任意点上正确地计算出导电膜的表面电阻。通过计算机的计算周期可以在导电膜的制造过程中连续进行上述导电膜的表面电阻的计算。
还有，由于原理上作为电流涡流发生部或电流涡流检测部的环的透磁率具有温度特性，当温度变化时电流涡流也会随之发生变化。电流涡流与透磁率之间存在正的相关关系，但由于环材料的种类不同，透磁率的温度特性有正有负。即，存在随着温度上升透磁率变大的正特性和随着温度上升透磁率变小的负特性。
这里，当上述温度检测部的检测结果偏离上述基准温度时，随着所选择的环材料的温度特性，计算单元求出由于偏离上述基准温度所引起的电流涡流的增减量、同时从上述电流涡流检测部的检测结果中进行减去或加上上述电流涡流的增减量的修正、根据修正后的电流涡流值计算表面电阻。
此时，预先对于温度变化量和电流涡流修正量的关系制作校正曲线(检测线)是很重要的。
根据这样预先制成的检测线计算导电膜的表面电阻，即使电流涡流发生部的温度发生变化，导电膜的表面电阻的测量值也难以出现误差。
另外，通过在导电膜的制造过程中在幅宽方向配置多个电流涡流发生部和电流涡流检测部，即使过程幅宽大、幅宽方向存在温度分布(温度起伏)，也能够正确测量幅宽方向的表面电阻。
上述电流涡流传感器3、温度传感器4A、以及隔离距离传感器4B通过传感器电缆5与传感器放大器6连接，并设有显示测量结果的CRT8、打印输出测量结果的打印机9、当测量的表面电阻超出规定范围时或出现异常时提醒操作人员的警报装置10。
上述传感器放大器6设有将高频振荡器和电流涡流的模拟信号转换成数字信号的第1A/D变换器、将随上述温度变化的模拟信号转变为数字信号的第2A/D变换器。
上述计算机7根据利用上述第1A/D以及第2A/D变换器得到的数字信号进行数据处理，当温度传感器4的检测结果偏离上述基准温度时，求出由于偏离基准温度所引起的电流涡流的增减量，同时从上述电流涡流检测部3B的检测结果中进行减去或加上上述电流涡流的增减量的修正、根据修正后的电流涡流值计算导电膜2的表面电阻。这一计算方法在后面详细说明。
还有，在导电膜2的制造过程中，在导电膜2的幅宽方向上配置多个上述非接触式表面电阻测量装置，或者在导电膜2的幅宽方向上使上述非接触式表面电阻测量装置连续往复运动，从而可以利用计算机7求出透明导电性薄膜卷的导电膜2的幅宽方向的表面电阻分布或长度方向的表面电阻的变化(随时间的变化)。
接着，说明上述非接触式表面电阻测量装置的动作。
(1)上述电流涡流发生部3A与基材1上的导电膜2相隔数mm的设定间隔，处于相向状态，或者以夹持基材1的状态配置电流涡流传感器3、温度传感器4A、隔离距离传感器4B。
(2)从传感器放大器6向电流涡流传感器3的电流涡流发生部3A施加高频波，利用高频电感耦合在导电膜2中产生电流涡流。
(3)如果控制上述所施加的高频电压为一定值，导电膜2中流过的电流涡流和导电膜2的表面电阻成反比。这样，如图2所示，通过预先制作对电流涡流和表面电阻的关系的校正曲线(检测线)，可以求出导电膜2和电流涡流发生部3A处于上述设定间隔状态的基准温度下的未知的导电膜2的表面电阻。
(4)如果环材料的温度特性为正特性，电流涡流将增大，表面电阻变小。因此如图3所示，根据预先制作的对表面电阻和上述温度的关系的校正曲线(检测线)、修正电流涡流检测部3B的检测结果。
下面详细说明这一修正方法。
例如，对于基准温度25℃的表面电阻为50Ω/□的导电膜的情况，温度升到30℃时表面电阻变为40Ω/□，测量值比实际的表面电阻小20％。这一关系用X轴为周围温度(℃)，Y轴为表面电阻的测量值(Ω/□)进行表示时，二者可以用下式(2)表示。
Y＝-0.0458X2十0.2404X+72.95...(2)例如，将X＝30(℃)代入上式(2)求出Y＝38.9(Ω/□)。由于基准温度25℃的表面电阻为50Ω/□，所以修正量为11.1Ω/□，将此值加上后测量结果为50Ω/□。
反过来，由于温度下降而使周围温度为20℃时，将X＝20(℃)代入上式(2)求出Y＝59.4(Ω/□)，所以修正量为9.4Ω/□，将此值加上后测量结果为50Ω/□。
对修正值进行加算或减算取决于导电膜的材料的温度特性。通过进行这种修正，即使出现温度变动，也可以减小表面电阻的测量误差。
这样，对于已知表面电阻的导电膜2，通过预先制作如图3所示的校正曲线，可以正确求出修正值。
(5)由于表面电阻随着电流涡流传感器和导电膜的隔离距离增大而减小，所以根据如图4所示的预先制作的对表面电阻和隔离距离的关系的校正曲线(检测线)，对上述(4)所得到的计算结果进行电流涡流的修正。
利用上述计算机7表示的导电膜2的表面电阻通过任意的制作软件在CRT6上进行显示，作为测量值或图形进行数据处理，以在线形式连续测量表面电阻。另外，必要时在打印机9进行打印输出。
导电膜2的表面电阻的计算可以通过计算机7的计算周期在导电膜2的制造过程中连续进行。
还有，通过将表面电阻的测量结果反馈到警报装置10或制造过程，可以在制造透明导电性塑料薄膜卷时控制表面电阻，从而能够在制造工程中提高品质·提高生产性。
还有，通过将上述电流涡流传感器3、温度传感器4A以及隔离距离传感器4B一体化，可以基本上在同一点测量电流涡流和温度，提高测量精度。
本发明的非接触式表面电阻测量装置的其他合适的实施方式如下所示。
在上述导电膜2的制造过程的幅宽为300～500mm左右的较小的制造装置中，可以认为幅宽方向的温度分布(温度起伏)比较小，温度变动基本相等。利用这样的小型制造装置进行制造导电膜2时，对于多个电流涡流传感器3也可以只设置1个上述温度传感器4A。
即，上述温度传感器4的数量可以少于上述电流涡流传感器3A的数量。这样，可以抑制温度传感器4的制造成本。
上述温度传感器4最好为高分辨率且精度和应答性良好的产品，分辨率为0.2℃、精度为±3％以下时，能够得到正确的测量结果。
上述电流涡流传感器3和温度传感器4也可以独立设置。还有，也可以让上述电流涡流发生部3A和电流涡流检测部3B独立，在导电膜2侧配置电流涡流发生部3A，在基板侧1配置电流涡流检测部3B和温度传感器4。
修正时采用的温度范围并不局限于实施方式的数值，如果在10℃～40℃的范围内通过每1℃的测量数据来绘制校正曲线，能够得到更加正确的测量结果。最好对每个制造样品都预先制作表面电阻值和温度的关系的校正曲线。
上述温度传感器4可以为热电偶传感器、电阻传感器、热敏电阻、红外线传感器等温度传感器。
上述计算机7可以采用单板计算机、个人计算机、工厂计算机等。
上述电流涡流发生部3A、电流涡流检测部3B和温度传感器4的数量并不局限上述实施方式，可以适当改变。
本发明的透明导电性薄膜卷利用裁剪机裁断成宽为300～800mm左右、长度为10～1000m左右的尺寸后，在薄膜上进行银浆印刷或电介质印刷等加工，用作触摸屏或电致发光显示屏用的透明电极。
图11为利用将本发明的透明导电性薄膜卷裁断后得到的透明导电性薄膜的模拟方式的笔输入用触摸屏的例子。具有透明导电膜的一对屏板通过隔板使透明导电膜相向配置形成触摸屏，一个屏板采用了将本发明的透明导电性薄膜卷裁断而成的透明导电性膜。
利用这种触摸屏通过笔输入文字或图形时，来自笔的压力使得相向配置的透明导电膜之间发生接触，处于电的ON状态，从而可以检测出触摸屏上的笔的位置。通过连续且正确地检测这一笔的位置，可以从笔的轨迹识别文字。
此时，如果与笔接触侧的屏板采用本发明的透明导电性薄膜卷裁断后得到的透明导电性薄膜，由于在长度方向和幅宽方向均能得到均匀的表面电阻，不管裁断的是透明导电性薄膜卷的哪个部分，都能获得文字或图形的识别偏差率很小的稳定的触摸屏。
还有，在模拟方式的笔输入用触摸屏的两个屏板中采用本发明的透明导电性薄膜卷裁断后得到的透明导电性薄膜，通过在没有形成透明导电性薄膜的导电膜的面上通过粘接剂层积透明树脂片，可以得到用于触摸屏的固定电极的透明导电性层积片。即，通过将固定电极由玻璃制改为树脂制，可以制造重量轻且冲击下不易碎裂的触摸屏。
上述粘接剂只要具有透明性，没有特别限制。例如丙烯基粘接剂、硅类粘接剂、橡胶类粘接剂等为合适的粘接剂。该粘接剂的厚度没有特别限制，通常希望设定为1～100μm的范围。粘接剂的厚度小于1μm时，难以获得实用上没有问题的粘接性，而厚度超过100μm则从生产性的观点来看也不合适。
由于通过这一粘接剂粘合的透明树脂片要具有与玻璃相同的机械强度，所以其厚度希望为0.05～5mm的范围。上述透明树脂片的厚度小于0.05mm时，机械强度比不上玻璃。另一方面，厚度超过5mm，则因太厚而不适合于触摸屏。还有，这一透明树脂片的材质可以采用与上述的透明塑料薄膜相同的材料。
图面说明图1是说明非接触式表面电阻测量装置的结构的图。
图2是说明电流涡流与表面电阻的关系的校正曲线(检测线)的图。
图3是说明温度与表面电阻的关系的校正曲线(检测线)的图。
图4是说明电流涡流与隔离距离的关系的校正曲线(检测线)的图。
图5是说明实施例1的剪切卷内的表面电阻的分布图。
图6是说明实施例2的剪切卷内的表面电阻的分布图。
图7是说明实施例3的剪切卷内的表面电阻的分布图。
图8是说明实施例4的剪切卷内的表面电阻的分布图。
图9是说明比较例1的剪切卷内的表面电阻的分布图。
图10是说明比较例2的剪切卷内的表面电阻的分布图。
图11是说明实施例1的触摸屏的输出形状的图。
图12是说明比较例1的触摸屏的输出形状的图。
图13是实施例1的触摸屏的截面图。
图14是说明实施例5的剪切卷内的表面电阻的分布的图。
符号说明1-基材；2-导电膜；3A-电流涡流发生部；3B-电流涡流检测部；4A-温度传感器；4B-隔离距离传感器；5-传感器电缆；6-传感器放大器；7-计算机；8-CRT；9-打印机；10-警报装置；11-通信电缆；12-CRT电缆；13-打印机连线；14-控制电缆；15-触摸屏的识别图形；16-透明导电性薄膜；17-塑料薄膜；18-透明导电膜；19-玻璃板；20-颗粒。
具体实施例方式
(实施例)接着，通过实施例和比较例详细说明本发明。当然本发明并不局限以下的实施例。还有，本实施例得到的透明导电性薄膜卷以及触摸屏的特性通过下述方法进行评价。
(1)透明导电膜的表面电阻对于透明导电性薄膜的剪切卷的幅宽方向的中央部以及离开中央向左右200mm的位置，在长度方向以10mm的间隔，按照JIS-K7194的4探针法，利用表面电阻测量机(三菱油化(株)制，Lotest AMCP-T400)测量透明导电膜的表面电阻。
即，在一根剪切卷上，测量33个位置(幅宽方向3点×长度方向10点)的表面电阻，该33点的测量值中，Rmax为最大值，Rmin为最小值。利用这一数值，计算出表面电阻的分布均匀度D＝(Rmax-Rmin)/(Rmax+Rmin)。对16根剪切卷全部进行了这一计算。
(2)触摸屏的图形识别偏差率在如上所述制作的触摸屏中，利用X-Y坐标仪(ロ一ランド株式会社制， DXY-1150A)在5个位置用笔画直径为40mm的圆痕迹。笔采用尖端直径为0.8mm的聚缩醛制成，笔的荷重为0.6N。为了读取来自银浆的信号、评价是否正确识别了圆痕迹，当识别的痕迹的长轴的长度为r1，笔画的圆痕迹的直径r0＝40mm时，作为识别图形的偏差，将(|r1-r0|/r0)×100计算为图形识别偏差率(％)。对5个位置的笔画部位进行计算，得到的最大偏差率为该触摸屏的图形识别偏差率。
(实施例1)使用图1中记载的具有将温度传感器和隔离距离传感器一体化的非接触式表面电阻测量装置的卷取式溅射装置，采用ITO靶(含有10质量％氧化锡，三井金属矿业株式会社制)。还有，上述非接触式表面电阻测量装置设置在薄膜幅宽方向的中央部、离开中央向左右500mm的位置等3个位置上。卷出幅宽为1300mm、长度为850m、厚度为188μm、单面具有粘接改进层的PET薄膜卷(东洋纺织株式会社制，A4100)，作为基材。接着，在该PET薄膜的粘接改进层上形成透明导电膜。
透明导电膜的成膜条件为溅射时的压力为0.4Pa、Ar流量为200sccm、氧气流量为3sccm。还有，靶的电力投入采用日本イ一·エヌ·アイ社制的PRG100，施加3W/cm2。此时，也施加脉冲宽度为2μsec、脉冲周期为100kHz的正电压脉冲，以抑制异常放电。
还有，预先测量电流涡流传感器的温度依赖性以及隔离距离依赖性，制成检测线。一边连续显示电流涡流式表面电阻计的测量结果，一边调整薄膜的传送速度和氧气流量，以使从上述检测线得到的表面电阻以250Ω/□为中心变化。制造透明导电性薄膜时的透明导电膜的厚度为22～27nm。制造透明导电性薄膜卷时，在幅宽方向的中央部、中央向左500mm的位置、中央向右500mm的位置上，沿长度方向以10m的间隔输出100m的导电膜的表面电阻值。电流涡流式表面电阻计的测量结果如图5所示。导电膜的表面电阻的分布均匀度D为0.03。
所得到的透明导电性薄膜卷裁成幅宽为600mm、长度为100m，制得16根剪切卷。所得到的透明导电性薄膜卷的评价结果如表1所示。
从上述透明导电性薄膜的剪切卷中裁剪出200mm×300mm的长方形透明导电性薄膜，用作一侧的屏板，在两端部(200mm长的两边)印刷银浆。作为另一侧的屏板，采用利用等离子体CVD法在玻璃基板上形成厚度为20nm的铟锡复合氧化物薄膜(氧化锡含量10质量％)组成的透明导电性玻璃(日本曹达制，S500)，并裁剪成200mm×300mm的长方形，然后在300mm长的两边上印刷银浆。让这样的2片屏板的透明导电膜处于相向位置，通过直径为30μm的环氧树脂颗粒配置后制成触摸屏。所得到的触摸屏的截面图如图13所示。还有，触摸屏的评价结果如表2和图11所示。
(实施例2)作为塑料薄膜，采用单面具有厚度为192μm清洁硬质层的PET薄膜(东洋纺织株式会社制，HC101)。除了在上述清洁硬质层的反面形成有透明导电膜以外，其余与实施例1同样，得到透明导电性薄膜卷以及触摸屏。所获结果如表1和2所示。与实施例1相同，制造透明导电性薄膜卷时，在幅宽方向的中央部、中央向左500mm的位置、中央向右500mm的位置上，沿长度方向以10m的间隔输出100m的导电膜的表面电阻值。电流涡流式表面电阻计的测量结果如图6所示。导电膜的表面电阻的分布均匀度D为0.09。
(实施例3)将含有光聚合引发剂的丙烯类树脂(大日精化工业社制，セイカビ一ムEXF-01J)添加到甲苯/MEK(8/2质量比)的混合溶剂中，固态部分溶度为50质量％，然后通过搅拌均匀溶解后调制成涂复液A。
接着，卷出幅宽为1300mm、长度为850m、厚度为188μm、单面具有粘接改进层的PET薄膜卷(东洋纺织株式会社制，A4100)。利用米耶(Meyer)棒将上述涂复液A涂布在薄膜的粘接改进层上，涂布厚度为5μm，然后在80℃干燥1分钟。接着，利用紫外线照射装置(アイグラフイツクス社制，UB042-5AM-W型)进行紫外线照射(光量300mJ/cm2)，使涂膜硬化。然后，在180℃进行1分钟的加热处理，以降低挥发成分，然后卷取单面具有硬化物层的PET薄膜卷，作为基材。
利用单面具有硬化物层的PET薄膜卷作为基材，除了在硬化物层面上形成透明导电膜以外，其余与实施例1同样，得到透明导电性薄膜卷以及触摸屏。所获结果如表1和2所示。
与实施例1相同，制造透明导电性薄膜卷时，在幅宽方向的中央部、中央向左500mm的位置、中央向右500mm的位置上，沿长度方向以10m的间隔输出100m的导电膜的表面电阻值。电流涡流式表面电阻计的测量结果如图7所示。导电膜的表面电阻的分布均匀度D为0.02。
(实施例4)
对于实施例1，利用锡锑复合氧化物(ATO)靶(含有5质量％氧化锑，三井金属矿业株式会社制)代替ITO靶，氧气流量由3sccm改变为5sccm，调整薄膜的传送速度和氧气流量，以使透明导电膜的表面电阻以1000Ω/□为中心变化。除此之外，其余与实施例1同样，得到透明导电性薄膜卷以及触摸屏。所获结果如表1和2所示。还有，制造透明导电性薄膜卷时的透明导电膜的膜厚为95～110nm。
另外，与实施例1相同，制造透明导电性薄膜卷时，在幅宽方向的中央部、中央向左500mm的位置、中央向右500mm的位置上，沿长度方向以10m的间隔输出100m的导电膜的表面电阻值。电流涡流式表面电阻计的测量结果如图8所示。导电膜的表面电阻的分布均匀度D为0.10。
(实施例5)在实施例1的导电膜的制造过程中，温度传感器以及隔离距离传感器处于一体化的非接触式表面电阻测量装置在透明导电薄膜的导电膜上的隔离位置不是幅宽方向的3个配置位置，而是将上述非接触式表面电阻测量装置沿幅宽方向连续往复运动，同时在幅宽方向的中央部、离开中央向左右500mm的位置的3个位置上测量导电膜的表面电阻值。除此之外，其余与实施例1同样，得到透明导电性薄膜卷以及触摸屏。所获结果如表1和2所示。
另外，与实施例1相同，制造透明导电性薄膜卷时，在幅宽方向的中央部、中央向左500mm的位置、中央向右500mm的位置上，沿长度方向以10m的间隔输出100m的导电膜的表面电阻值。电流涡流式表面电阻计的测量结果如图14所示。导电膜的表面电阻的分布均匀度D为0.03。
(比较例1)没有具有温度传感器以及隔离距离传感器的电流涡流式表面电阻计(设置在薄膜幅宽方向的中央部、离开中央向左右500mm的位置的3个位置上)。除此之外，其余与实施例1同样。所获结果如表1、表2和图12所示。
还有，与实施例1相同，制造透明导电性薄膜卷时，在幅宽方向的中央部、中央向左500mm的位置、中央向右500mm的位置上，沿长度方向以10m的间隔输出100m的导电膜的表面电阻值。电流涡流式表面电阻计的测量结果如图9所示。导电膜的表面电阻的分布均匀度D为0.22。
(比较例2)在实施例1中，采用从2根绝缘式自由辊之间的电阻值计算薄膜上的表面电阻的显示器，以代替电流涡流式表面电阻计。除此之外，其余与实施例1同样。所获结果如表1和表2所示。
还有，与实施例1相同，制造透明导电性薄膜卷时，在幅宽方向的中央部、中央向左500mm的位置、中央向右500mm的位置上，沿长度方向以10m的间隔输出100m的导电膜的表面电阻值。电流涡流式表面电阻计的测量结果如图10所示。导电膜的表面电阻的分布均匀度D为0.33。
表1
表2
从上述结果，可以得出如下结论。
实施例1～5的透明导电性薄膜的剪切卷内的透明导电膜的表面电阻分布在长度方向和幅宽方向都为均匀。因此，例如从实施例1的透明导电性薄膜的剪切卷制作的触摸屏也能够正确识别输入的图形。
与此对应，比较例1中的透明导电膜的表面电阻分布在长度方向不够均匀，比较例2在幅宽方向分布不够均匀。因此，例如从透明导电性薄膜的剪切卷制作的触摸屏的图形识别偏差率也大，不适合用作触摸屏。
(发明效果)能够获得表面电阻等品质在长度方向和幅宽方向均匀的透明导电性薄膜卷，作为最终产品的触摸屏等的文字或图形的识别偏差率小，具有优良的性能稳定性。
权利要求
1.一种透明导电性薄膜卷，其特征在于对于将至少单面具有透明导电膜的塑料薄膜卷取为卷状、幅宽为300～1300mm、长度为10～1000m的透明导电性薄膜卷，在上述透明导电性薄膜卷的幅宽方向上的中央位置以及左右离开端部25～100mm的任意位置上、及其在长度方向上以全长度10分之1的间距测量33个点的上述透明导电薄膜的表面电阻(Ω/□)时，根据下式(1)定义的表面电阻的分布均匀度D为0.2以下；D＝(Rmax-Rmin)/(Rmax+Rmin)...(1)上式中，对于33点的表面电阻测量值，Rmax为最大值，Rmin为最小值。
2.根据权利要求1所述的透明导电性薄膜卷，其特征在于上述塑料薄膜的厚度为10μ m～300μm。
3.根据权利要求1所述的透明导电性薄膜卷，其特征在于在上述塑料薄膜与上述透明导电膜之间设置硬化型树脂硬化物层或无机薄膜层。
4.根据权利要求1所述的透明导电性薄膜卷，其特征在于上述透明导电膜由铟锡复合氧化物或锡锑复合氧化物构成。
5.根据权利要求1所述的透明导电性薄膜卷，其特征在于上述透明导电膜的膜厚为4～800nm。
6.一种触摸屏，其特征在于作为具有透明导电膜的一对屏板通过隔板使透明导电膜相向配置而成的触摸屏，至少一个屏板采用了权利要求1所述的透明导电性薄膜卷裁断而成的透明导电性膜。
7.一种透明导电性薄膜卷的制造方法，其特征在于作为利用卷取式成膜装置制造至少在单面具有透明导电膜的透明导电性薄膜卷的方法，上述卷取式成膜装置在该装置内设有非接触式表面电阻测量装置，在形成透明导电膜的同时，在线连续地分别在上述薄膜的长度方向和幅宽方向的多个位置测量透明导电膜的表面电阻，控制导电膜的成膜条件以使表面电阻的分布稳定。
8.根据权利要求7所述的透明导电性薄膜卷的制造方法，其特征在于上述非接触式表面电阻测量装置主要包括有与透明导电膜相隔一定距离相向配置并在该透明导电膜中产生电流涡流的电流涡流发生部、在与上述透明导电膜处于隔开状态并检测上述透明导电膜中流动的电流涡流的电流涡流检测部、检测上述电流涡流发生部或电流涡流检测部的温度的温度检测部、使施加在上述电流涡流发生部上的电压处于稳定状态、根据上述电流涡流检测部的检测结果和上述温度检测部的检测结果计算上述透明导电膜的表面电阻的计算单元，当上述温度检测部的检测结果偏离基准温度时、上述计算单元求出由于偏离上述基准温度所引起的电流涡流的增减量、同时从上述电流涡流检测部的检测结果中进行减去或加上上述电流涡流的增减量的修正、根据修正后的电流涡流值计算上述透明导电膜的表面电阻。
9.根据权利要求7所述的透明导电性薄膜卷的制造方法，其特征在于沿薄膜幅宽方向设置有多个上述非接触式表面电阻测量装置。
10.根据权利要求7所述的透明导电性薄膜卷的制造方法，其特征在于上述非接触式表面电阻测量装置沿薄膜幅宽方向连续往返运动。
11.一种非接触式表面电阻测量装置，其特征在于包括有与透明导电膜相隔一定距离相向配置并在该透明导电膜中产生电流涡流的电流涡流发生部、在与上述透明导电膜处于隔开状态并检测上述透明导电膜中流动的电流涡流的电流涡流检测部、检测上述电流涡流发生部或电流涡流检测部的温度的温度检测部、使施加在上述电流涡流发生部上的电压处于稳定状态、根据上述电流涡流检测部的检测结果和上述温度检测部的检测结果计算上述透明导电膜的表面电阻的计算单元，当上述温度检测部的检测结果偏离基准温度时、上述计算单元求出由于偏离上述基准温度所引起的电流涡流的增减量、同时从上述电流涡流检测部的检测结果中进行减去或加上上述电流涡流的增减量的修正、根据其修正后的电流涡流值计算上述透明导电膜的表面电阻。
12.根据权利要求11所述的非接触式表面电阻测量装置，其特征在于上述温度检测部的数量少于上述电流涡流发生部的数量。
全文摘要
至少在单面具有透明导电膜的透明导电性薄膜卷，测量在薄膜卷内33个点的上述透明导电膜的表面电阻，根据下式(1)定义的表面电阻的分布均匀度D为0.2以下的透明导电性薄膜卷，在长度方向以及幅宽方向具有良好的表面电阻的分布均匀性，特别适用于大型屏。D＝(R max－R min)/(Rmax+R min)…(1)上式中，对于33点的表面电阻测量值，Rmax为最大值，Rmin为最小值。
文档编号G06F3/033GK1531736SQ0281238
公开日2004年9月22日 申请日期2002年6月13日 优先权日2001年6月21日
发明者大谷寿幸, 村上英生, 森重地加男, 柿田裕次, 神保秀规, 上田健二郎, 洼田隆弘, 二郎, 加男, 弘, 次, 生, 规 申请人:东洋纺织株式会社