JP2008036902A

JP2008036902A - クラック防止フレキシブル基板

Info

Publication number: JP2008036902A
Application number: JP2006211837A
Authority: JP
Inventors: Koichi Kubo; 康一久保; Osamu Isobe; 修磯部
Original assignee: Tsujiden Co Ltd
Current assignee: Tsujiden Co Ltd
Priority date: 2006-08-03
Filing date: 2006-08-03
Publication date: 2008-02-21

Abstract

【課題】
シンプルな構造でフィルム上へ作製された機能性膜のクラックを抑えることを可能とし有機ＥＬ、太陽電池、液晶、電子ペーパー、電子回路などの電子デバイスに有用なフィルムを提供する。
【解決手段】透明導電膜、バリア膜、光機能触媒膜、ＡＲ膜、ＬＲ膜、シリコン膜等の機能性膜１を付与した薄いフィルム基板とコシを持たせるための機能としてのフィルム。これを２層ラミネートとすることにより、機能性膜の応力を緩和させる。
【選択図】図５

Description

本発明はフレキシブルディスプレイ、タッチパネル、紫外線や赤外線カット用、電磁波防止用に用いられる透明導電膜や、フィルム上に光触媒効果のある膜、バリア膜、電子ディスプレイなどを付与する際に使用されるフレキシブルフィルム基板に属する。

技術背景

フィルム表面に機能性膜を成膜する場合、フィルムの曲がりや折れ時の膜の応力により機能性膜にクラックや剥離が発生する。従来の技術では特許文献１に記載されているように有機と無機膜の多層コーティングにより、機能性膜の応力緩和を行うのが一般的な手法であった。弾力性のある有機膜で無機膜の応力を緩和する手法であるが、この手法は少なくても２層以上の膜を必要とするため生産性が非常に悪かった。

また、特許文献２にはタッチパネル用途として薄手の導電膜フィルムと厚手の導電膜フィルムを粘着層を介してラミネートすることにより、弾力性が高くなり、ペン入力時の書き味や耐擦傷性が優れることが記載してあるが、フレキシブル性が得られさらに機能性膜のクラックの防止効果が得られることに関しては明確に記載されていない。タッチパネル用途以外に使用することも想定されていない。

WO２００３０９４２５６公開特許２００１―２４３０１６

機能性膜を付与した基板は、特に電子ディスプレイ用基板や電子デバイス基板などに使用されるものは生産時の取り扱い性を良くするために、ある程度コシのあるものが望まれている。しかし、図１のように厚手のフィルムに直接機能性膜を成膜することは、著しく生産性を低下させる。また、フィルムを曲げたときにクラックが発生しやすくなり、機能性膜の欠陥を発生させるために十分なフレキシブル性が得られない。

機能性膜を付与した薄いフィルム基板とコシを持たせるための機能としてのフィルムを２層ラミネートとすることにより、機能性膜の応力を緩和させることを特徴とする。

図２に曲率変化時のフィルム表面伸び率の計算値を示す。フィルム厚は２５μｍ〜２００μｍとした。伸び率は次のように定義した。
フィルムを曲げたときにフィルムの表面は伸びる力（引っ張り応力）が働き、裏面には圧縮応力が働く。フィルムの厚み方向中央部は引っ張り応力も圧縮応力も働かないと仮定すると、伸び率は、フィルムのもともとの長さｘ（厚み方向中央部のフィルム長さ）とフィルム表面の変形分をΔｘとすると伸び率=Δｘ/ｘ×１００と表される。

図３は実際に厚み５０、１２５、２００μｍのフィルムに機能性膜としてITOを２５０nm成膜したフィルムで曲率試験を行った結果である。各曲率での表面抵抗値を示している。

図２と図３よりITOフィルムの表面抵抗値はITOの膜厚が２５０nmでは伸び率が約２%前後で大きく変化することがわかる。また、ITO膜厚が２０nmの際には伸び率が約３%前後で大きく変化することがわかっている。

ITO膜に限らずバリア膜やその他無機膜の機能性膜は曲率が2〜3%前後で極限値を超え、クラックが発生するため著しくその機能を損なう。

機能性膜を付与したフィルムには、なるべく薄いものに機能性膜を付与し、コシをもたせるためのラミネートフィルムを張り合わせた方が変形時の機能性膜の伸び率を抑えることができ、クラックなどの発生を抑えることができる。

図５に本発明の最良の形態の断面図を示す。１は機能性膜、２はフィルム、３は薄手フィルム、４は粘着層である。

図５に示すのが実施例１の構造の断面図である。ITOを５０μｍPETに成膜し、粘着材を介して１５０μｍのPETフィルムをラミネートした。

ITO膜は、ITOのターゲットを用いてスパッタ成膜した。成膜条件は成膜前に真空度を３×１０−３Paとして、酸素とアルゴンをそれぞれ１３．２sccm、４２sccm流して成膜時の真空度を８．０×１０−２Paとなるようにした。成膜レートは１０nm/minで最終膜厚が２５０nmとなるように成膜を行った。

実施例１と同様に１２５μｍPETにITOを成膜し、粘着材を介して７５μｍのPETをラミネートした。
実施例１と実施例２は共にITOの表面抵抗値は初期値２０〜３０Ω/□程度であった。ラミネートしたフィルムの総厚は２００μｍと統一した。

図４にITOフィルムと粘着材付ラミネートフィルム張り合わせ時の抵抗値変化を示す。図３の２００μｍPET単体にITOを成膜したものは、曲率Φ１０で大きく表面抵抗値が変化しているのに対して、ラミネートしたフィルムについては図４のようにΦ１０での大きな抵抗値変化は見られず、クラックの発生を緩和していることを表している。機能性膜を付与するフィルムをなるべく薄くする方が、曲率時に機能性膜にかかる応力が抑えられるため、よりクラックは発生しにくくなる。

図６は実施例２の機能性膜の代わりに電子デバイス５を作製したものの断面図である。
実施例３の構造では厚手のフィルム単体に電子デバイスを作製したものに比較して高いフレキシブル性が得られた。

図７は機能性膜を最表面層だけではなく、粘着層４の上面または下面に作製したものの断面図である。粘着層の上面または下面に機能性膜を作製した場合も粘着層が機能性膜の応力緩和層として働き、厚手のフィルム単体に作製したものに比較して高いフレキシブル性が得られた。

一般的な機能性フィルムの断面図曲率とフィルム表面の伸び率図曲率とITOフィルムの表面抵抗値変化図 ITOフィルムと粘着材付ラミネートフィルム張り合わせ時の抵抗値変化図薄手フィルム上に機能性膜を作製し、フィルムを粘着材でラミネートした機能性フィルムの断面図薄手フィルム上に電子デバイスを作製し、フィルムを粘着材でラミネートしたフィルムの断面図薄手フィルム上に機能性膜を作製し、フィルムを粘着材で上層と下層に機能性膜を作製したフィルムの断面図

符号の説明

１機能性膜
２フィルム
３薄手フィルム
４粘着層
５電子デバイス

Claims

機能性膜を付与した薄いフィルム基板とコシを持たせる役割のフィルムを2層ラミネートとすることにより機能性膜の応力を緩和することを特徴とする。
前記機能性膜に透明導電膜、バリア膜、光触媒機能膜、AR膜、LR膜、シリコン膜などを単層または積層したものを備えることを特徴とする。
前記機能性膜に有機EL、太陽電池、液晶、電子ペーパー、電子回路などの電子デバイスを用いることを特徴とする。
請求項１〜３に記載の機能性膜は、最表面層だけでなくラミネートフィルムの粘着層の上下にも追加されることを特徴とする。