JP5692859B2

JP5692859B2 - 透明導電性積層フィルム、これの製造方法及びこれを含むタッチパネル

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Publication number: JP5692859B2
Application number: JP2011247076A
Authority: JP
Inventors: リ、マンホ; ホン、チャリー
Original assignee: ビーエムシーカンパニーリミテッド
Priority date: 2010-11-12
Filing date: 2011-11-11
Publication date: 2015-04-01
Anticipated expiration: 2031-11-11
Also published as: KR101045026B1; TWI486973B; JP2012101544A; CN102467992A; CN102467992B; TW201220328A

Description

本願は、互いに異なる屈折率を有する積層体を含む透明導電性積層フィルム、これの製造方法及びこれの用途に関する。

タッチパネルは、ディスプレイ装置の表面に取り付けられてユーザの指、タッチペンなどの物理的接触を電気的信号に変換して出力する装置であり、液晶表示装置（ｌｉｑｕｉｄｃｒｙｓｔａｌｄｉｓｐｌａｙ）、プラズマディスプレイパネル（ｐｌａｓｍａｄｉｓｐｌａｙｐａｎｅｌ）、ＥＬ（ｅｌｅｃｔｒｏ−ｌｕｍｉｎｅｓｃｅｎｃｅ）素子などに応用されている。

このようなタッチパネルは、情報ディスプレイ機器の特殊な入力装置であり、具現方式によって抵抗膜方式、静電容量方式、超音波方式、赤外線方式、弾性波方式などに区分される。

最近、使用量と適用範囲が拡大されているモバイル機器やナビゲーションのような小型携帯用機器には、抵抗膜方式及びデジタル静電容量方式のタッチパネルが広く適用されている。特に、抵抗膜方式は、動作具現が容易であり、製造費用が少なく、一般的なタッチスクリーン式携帯電話とナビゲーション機器に多く使用されているが、既存のタッチパネルのタッチ方法であるタブ（Ｔａｂ）及びドラッグ（Ｄｒａｇ）しかできない単純動作から逸脱して多様な方式のマルチタッチ具現が容易な静電容量方式のタッチパネルが、最近スマートフォン及びプレミアム級モバイル機器のディスプレイに搭載されることが拡大されている。

静電容量方式のタッチパネルは、タッチパターン層を含んでおり、前記タッチパターン層は、外部の物理的接触に対応して電気的信号を発生させる役割をするが、静電容量方式のタッチパネルに用いられる透明導電性フィルムの場合、可視光透過率が高く、透過着色が低くて、透明電極パターンのエッチング工程後に生成される透明電極パターンの視認性が良好でなければならない。特に、静電容量方式のタッチパネルに用いられる透明導電性フィルムは、ディスプレイされる画面の色相を歪みなく表現するために透過着色が低くなければならず、タッチパネル製品の構造上、透明電極パターンのエッチング工程後に生成されたパターンの視認性が良くなければならない。低い透過着色性と高いパターンの視認性を得るためには、パターンが透過されて目に見えることを最小化しなければならず、このために反射される光の量を減らして透過量を増大させる積層構造が必要である。しかし、既存のタッチパネルに用いられる透明導電性フィルムは、一般的に電気抵抗膜方式に適合した可視光透過率を有している。これを克服するための多層構造のフィルムの場合、透過率を向上させ、高温、高湿（１５０℃、９０％湿度）及び熱衝撃に対する耐久性及び抵抗安定性を確保した場合もあるが、多層膜の積層による生産時間の増加によって製造費用が多くかかるという問題点がある。

前記問題を解決するために、従来は、透明基材の屈折率よりは大きく、透明導電層よりは小さい屈折率を有する中間層を形成して、透過光の色差計ｂ＊値を減らして透過色が黄色及び茶色に変わる問題は解決したが(大韓民国公開特許１０−２００５−０００４１６５号)、静電容量方式に用いられる高透過率を有した導電性積層フィルムを製作することができなかった。

また、高透過率を有する導電性積層フィルムを製作するためのまた他の従来技術は、高屈折率と低屈折率の酸化物膜を形成する導電性積層フィルムの中間層を形成する過程で、乾式プロセスとして、物理的蒸気蒸着法（ＰＶＤ；ｐｈｙｓｉｃａｌｖａｐｏｒｄｅｐｏｓｉｔｉｏｎ）のうち、スパッタリング（Ｓｐｕｔｔｅｒｉｎｇ）で成膜する方法を提案して透過率を向上させて耐久性を向上させた。しかし、高屈折率と低屈折率を有した２層の金属及び無機酸化物をスパッタリング方法で形成して長時間の成膜時間が必要であり、ロールツーロール（ｒｏｌｌ−ｔｏ−ｒｏｌｌ）方式の連続生産工程では、製造費用が多く必要な問題点も解決できずにいる。

本願は、光透過率が高く、透過着色性が低い透明導電性積層フィルムを提供し、高温・高湿の劣っている環境でも表面抵抗変化率が少なく耐久性に優れており、透明電極パターンの視認性を高めながらも製造費用を低くすることができる透明導電性積層フィルム及びこれの製造方法を提供し、前記透明導電性積層フィルムを含むタッチパネルを提供しようとする。

しかし、本願が解決しようとする課題は、以上で言及した課題に限らず、言及されなかったまた他の課題は、下記の記載から当業者に明確に理解できるであろう。

前記課題を達成するために、本願の第１側面は、光学的透明基材；プラズマ−強化化学気相蒸着法（ＰＥＣＶＤ）を利用して前記光学的透明基材上に１０ｎｍ〜３００ｎｍの厚さに積層され、無機酸化物を含み、屈折率１．３〜２．５を有する第１積層体と、プラズマ−強化化学気相蒸着法を利用して前記第１積層体上に１０ｎｍ〜３００ｎｍの厚さに積層され、前記第１積層体に含まれた無機酸化物と異なる無機酸化物を含む第２積層体と、前記第２積層体上に１０〜１００ｎｍの厚さに積層された透明導電層とを含む透明導電性積層フィルムを提供する。

一具現例において、前記透明導電層の厚さが５０ｎｍ以上である場合、前記第２積層体の屈折率は、前記第１積層体の屈折率より大きい屈折率を有するが、これに限らない。

一具現例において、前記第１積層体及び第２積層体の総厚さは、５０〜３５０ｎｍであるが、これに限らない。

一具現例において、前記第２積層体の色差計のＬ、ａ＊、ｂ＊値で透過色座標値が−７＜ｂ＊＜２であるが、これに限らない。

一具現例において、前記透明導電層は、酸化インジウムスズ（ＩＴＯ）、酸化アンチモンスズ（ＡＴＯ）、及び酸化インジウム亜鉛（ＩＺＯ）からなる群から選択される１種以上を含むが、これに限らない。

一具現例において、前記光学的透明基材は、プラスチックフィルムを含み、前記光学的透明基材の厚さが２５μｍ〜３５０μｍであるが、これに限らない。

一具現例において、前記光学的透明基材の一面または両面に透明ハードコート膜を含むが、これに限らない。

本願の第２側面は、光学的透明基材上に、無機酸化物を含み、屈折率が１．３〜２．５である第１積層体を１０ｎｍ〜３００ｎｍの厚さにプラズマ−強化化学気相蒸着法を利用して積層し、前記第１積層体上に、前記第１積層体に含まれた無機酸化物と異なる無機酸化物を含む第２積層体を１０ｎｍ〜３００ｎｍの厚さにプラズマ−強化化学気相蒸着法を利用して積層し、前記第２積層体上に１０〜１００ｎｍの厚さに透明導電層を積層することを含む透明導電性積層フィルムの製造方法を提供する。

一具現例において、前記プラズマ−強化化学気相蒸着法は、ロールツーロール方式のプラズマ−強化化学気相蒸着法を含むが、これに限らない。

一具現例において、前記透明導電層を積層することは、蒸着法、イオンプレーティング法、スパッタリング法、化学蒸着法及びプレーティング法からなる群から選択される１つ以上の方法及びロールツーロール工程を利用して前記透明導電層を連続形成することを含むが、これに限らない。

一具現例において、前記透明導電層を積層した後に１２０℃〜１５０℃で熱処理して前記透明導電層を結晶化させることをさらに含む透明導電性積層フィルムの製造方法であるが、これに限らない。

本願の第３側面は、前記透明導電性積層フィルムを含むタッチパネルを提供するが、これに限らない。

本願によると、光学的透明基材上に屈折率と厚さを調節した２層構造を含む積層体をプラズマ−強化化学気相蒸着法を含む工程を通じて、緻密でかつ安定した構造の透明導電性積層フィルムを提供することができ、可視光透過率が高く、透過着色が少なく、高温・高湿環境で表面抵抗の変化率が少なく、高い薄膜耐久性を有する透明導電性積層フィルムを提供することができる。

一方、屈折率と厚さを調節した２層構造を含む積層体の製造にロールツーロールタイプのプラズマ−強化化学気相蒸着法を含む工程を適用する場合、他のＰＶＤ工程（スパッタリング、電子ビーム蒸着など）に比べて成膜速度を５倍〜７倍以上高めることができるため、大面積生産性を高くし、製造費用を低くすることができる効果がある。

さらに、前記の高い光透過率、透過着色性の底さ、及び高温・高湿環境における表面抵抗の変化率が低い透明導電性積層フィルムを含むタッチパネルにおいて、静電容量方式のタッチパネル、抵抗膜方式のタッチパネルを含む多様な方式のタッチパネルに制限なく活用が可能である。

図１は、本願の一具現例において、透明導電性積層フィルムの断面図である。本願の実施例１による、透明導電性積層フィルムの反射率を測定したグラフである。比較例１による、透明導電性積層フィルムの反射率を測定したグラフである。本願の実施例２による、透明導電性積層フィルムの反射率を測定したグラフである。比較例３による、透明導電性積層フィルムの反射率を測定したグラフである。本願の実施例３による、透明導電性積層フィルムの反射率を測定したグラフである。比較例５による、透明導電性積層フィルムの反射率を測定したグラフである。

以下、添付の図面を参照して本願が属する技術分野で通常の知識を持った者が容易に実施することができるように本発明の具現例及び実施例を挙げて詳しく説明する。

しかし、本願は、様々な異なる形態で具現されることができ、ここで説明する具現例及び実施例に限らない。そして、図面で本願を明確に説明するために説明と関係ない部分は省略し、明細書全体を通じて類似した部分に対しては類似した図面符号を付けた。

本願明細書全体において、ある部分がある構成要素を「含む」とすると、これは、特に反対される記載がない限り、他の構成要素を除外するものではなく、他の構成要素をさらに含むことができることを意味する。

本願明細書全体において、ある層または部材が他の層または部材と「上に」位置しているとすると、これは、ある層または部材が他の層または部材に接している場合だけでなく、二つの層または二つの部材の間にまた他の層またはまた他の部材が存在する場合も含む。

本願明細書全体で使用される程度の用語「約」、「実質的に」などは、言及された意味に固有の製造及び物質許容誤差が提示される時、その数値でまたはその数値に近接した意味で使用され、本発明の理解を助けるために、正確または絶対的な数値が言及された開示内容を非良心的な侵害者が不当に利用することを防止するために使用される。本願明細書全体で使用される用語「〜（する）段階」または「〜の段階」は、「〜のための段階」を意味しない。

本願の第１側面は、光学的透明基材；プラズマ−強化化学気相蒸着法（ＰＥＣＶＤ）を利用して前記光学的透明基材上に１０ｎｍ〜３００ｎｍの厚さに積層され、無機酸化物を含み、屈折率１．３〜２．５を有する第１積層体と、プラズマ−強化化学気相蒸着法を利用して前記第１積層体上に１０ｎｍ〜３００ｎｍの厚さに積層され、前記第１積層体に含まれた無機酸化物と異なる無機酸化物を含む第２積層体と、前記第２積層体上に１０〜１００ｎｍの厚さに積層された透明導電層とを含む透明導電性積層フィルムを提供する。

図１は、本願の一具現例において、透明導電性積層フィルム１００の断面図である。図１を参照して、本願の一具現例を以下で詳しく説明する。

前記無機酸化物は、金属酸化物または両性金属酸化物を含み、具体的な例として、チタン酸化物（ｔｉｔａｎｉｕｍｏｘｉｄｅ）、亜鉛酸化物（ｚｉｎｃｏｘｉｄｅ）、セリウム酸化物（ｃｅｒｉｕｍｏｘｉｄｅ）、アルミニウム酸化物（ａｌｕｍｉｎｉｕｍｏｘｉｄｅ）、タンタル酸化物（ｔａｎｔａｌｕｍｏｘｉｄｅ）、イットリウム酸化物（ｙｔｔｒｉｕｍｏｘｉｄｅ）、イッテルビウム酸化物（ｙｔｔｅｒｂｉｕｍｏｘｉｄｅ）、及びジルコニウム酸化物（ｚｉｒｃｏｎｉｕｍｏｘｉｄｅ）、酸化ケイ素（ｓｉｌｉｃｏｎｏｘｉｄｅ）、アンチモンスズ酸化物（ａｎｔｉｍｏｎｙｔｉｎｏｘｉｄｅ）、及びインジウムスズ酸化物（ｉｎｄｉｕｍｔｉｎｏｘｉｄｅ）からなる群から選択される１種以上を含むが、これに限らない。例示的具現例において、前記無機酸化物は、酸化チタン、酸化ケイ素及び酸化ジルコニウムからなる群から選択される１種以上を含むが、これに限らない。例示的具現例において、透明電極パターンの視認性を向上するために、前記無機酸化物は酸化チタンまたは酸化ケイ素を含むが、これに限らない。

前記第１積層体２０の屈折率は、１．３〜２．５であり、厚さは、１０〜３００ｎｍであるが、これに限らない。前記数値範囲は、前記第１積層体２０及び第２積層体３０を含む積層体において、前記プラズマ−強化化学気相蒸着法を利用した蒸着工程で２層膜の光の挙動及び多層の積層体を構成する場合、積層体の物理的特性を考慮しなければならないが、前記数値範囲内で積層体物質の安定性が大きく、積層体間のストレスマッチング（ｍａｔｃｈｉｎｇ）になり、屈折率の変化が少ない。前記ストレスマッチングの例として、第１積層体２０の場合、酸化チタン（ＴｉＯ_２）を積層して約１．４６の屈折率を有するようにし、第２積層体３０は、酸化ケイ素（ＳｉＯ_２）を用いて屈折率を調節して２層膜の積層体を構成すると、前記酸化チタンが含まれた積層体は、外部のストレスを受ける場合、引張力（ｔｅｎｓｉｌｅ）を受け、酸化ケイ素を含む積層体は、収縮力（ｃｏｍｐｒｅｓｓｉｖｅｓｔｒａｉｎ）を受けて、光学的透明基材１０に対する力の均衡を保つことができるという長所がある。

前記第２積層体３０は、前記第１積層体２０に含まれた金属酸化物及び／または無機酸化物と異なる無機酸化物を含み、１０ｎｍ〜３００ｎｍの厚さであるが、これに限らない。例示的具現例において、前記第１積層体２０が酸化チタンを含む場合、第２積層体３０は、前記酸化チタンを除いた金属酸化物または無機酸化物として酸化ケイ素を含む。このように、互いに異なる金属酸化物及び／または無機酸化物を含む理由は、上記で説明したように、積層体の安定性、光学透過率の優秀性などを確保することができるからである。

一具現例において、前記透明導電層４０の厚さが５０ｎｍ以上である場合、前記第２積層体３０の屈折率は、前記第１積層体２０の屈折率より大きい屈折率を含む透明導電性積層フィルムを提供するが、これに限らない。透明導電層４０の厚さが５０ｎｍ以上である場合、前記第２積層体３０の屈折率が前記第１積層体２０の屈折率より高くなければ、高光透過性の効果を有することができない。

一具現例において、前記第１積層体２０及び第２積層体３０の総厚さは、５０〜３５０ｎｍであるが、これに限らない。例示的具現例において、前記第１積層体２０及び第２積層体３０の総厚さは、９０〜３１０ｎｍであるが、これに限らない。前記数値範囲内で積層体の高安定性、高い光学的透過率の優秀性を確保することができる。

前記第１積層体２０と第２積層体３０とは、緩衝の役割をして前記透明導電層４０の面抵抗より、外部環境、特に湿度と熱あるいはフィルムの曲げ（Ｂｅｎｄｉｎｇ）のような衝撃による電気的安定性を高めるようになる。また、積層される酸化物の高い密度と緻密な膜構造は、透明な樹脂フィルム基材から発生する水分やソルベントのような有機物が透明導電体層への拡散を防ぐバリアーの役割と曲げ衝撃に対する緩衝機能を向上させる。

一具現例において、前記第２積層体３０の色差計のＬ、ａ＊、ｂ＊値で透過色座標値が−７＜ｂ＊＜２であることを含む透明導電性積層フィルムを提供する。前記Ｌ、ａ＊、及びｂ＊は色差表を意味し、前記Ｌ値は明度を表し、０〜１００まで表示される。そして、前記ａ＊及びｂ＊は、ｘｙ座標系のような平面座標系であり、横軸がａ＊値、縦軸がｂ＊値を意味し、＋ａの方は赤色、−ａの方は緑を表し、＋ｂの方は黄色、−ｂの方は青色を示す。本願の例示的具現例において、前記色差計のＬ、ａ＊、ｂ＊値で透過色座標値が−５＜ｂ＊＜３であることを含む透明導電性積層フィルムを提供する。前記数値範囲内で、前記透明導電性積層フィルムの完全な透過率と色座標値を具現することができ、前記互いに異なる屈折率を有する２層積層体の表面の局部最低反射率波長が３５０〜５００ｎｍ領域で最低値を有することができ、積層体の屈折率と厚さを調節し、前記プラズマ−強化化学気相蒸着法を利用して蒸着させる場合、前記色差計の透過色座標値の数値範囲内で、紫色光乃至青色光の反射が減少することができ、透過光の着色も減少することができる。

一具現例において、前記透明導電層４０は、酸化インジウムスズ（ＩＴＯ）、酸化アンチモンスズ（ＡＴＯ）、及び酸化インジウム亜鉛（ＩＺＯ）からなる群から選択される１種以上を含むが、これに限らない。前記透明導電層４０は、金属または金属酸化物を含むが、これに限らない。例示的具現例において、酸化インジウムスズ（ＩＴＯ）、酸化アンチモンスズ（ＡＴＯ）、酸化インジウム亜鉛（ＩＺＯ）、金、銀、銅、白金及びニッケルからなる群から選択される１種以上を含むが、これに限らない。

一具現例において、前記光学的透明基材１０は、プラスチックフィルムを含み、前記光学的透明基材の厚さが２５〜３５０μｍであるが、これに限らない。従って、前記光学的透明基材の厚さ数値範囲で、前記透明導電性積層フィルムの透明度及び生産性の観点で望ましい。前記光学的透明基材１０は、その基材の厚さが透明度が確保されることができる光学的に透明な物質であれば、当業者が必要に応じて適宜選択可能な基材が含まれる。例示的具現例において、前記光学的透明基材１０は、例えば、ガラス、または、ポリエチレンテレフタレート（ｐｏｌｙｅｔｈｙｌｅｎｅｔｅｒｅｐｈｔｈａｌａｔｅ、ＰＥＴ）、ポリブチレンテレフタレート（ｐｏｌｙｂｕｔｙｌｅｎｅｔｅｒｅｐｈｔｈａｌａｔｅ）、ポリカーボネート（ｐｏｌｙｃａｒｂｏｎａｔｅ）、ポリ（メチルメタクリレート）共重合体（ｐｏｌｙ（ｍｅｔｈｙｌｍｅｔｈａｃｒｙｌａｔｅ）ｃｏｐｏｌｙｍｅｒ）、トリアセチルセルロース（ｔｒｉａｃｅｔｙｌｃｅｌｌｕｌｏｓｅ）、ポリオレフイン（ｐｏｌｙｏｌｅｆｉｎ）、ポリアミド（ｐｏｌｙａｍｉｄｅ）、ポリ（ビニルクロライド）（ｐｏｌｙ（ｖｉｎｙｌｃｈｌｏｒｉｄｅ））及び非結晶ポリオレフイン（ａｍｏｒｐｈｏｕｓｐｏｌｙｏｌｅｆｉｎ）からなる群から選択される１種以上を含む基材を含むが、これに限らない。前記光学的透明基材１０の形態は、シート、板または薄膜であるが、これに限らない。

一具現例において、前記光学的透明基材１０は、それの少なくとも一面以上に透明ハードコート膜を含むが、これに限らない。前記光学的透明基材の表面硬度の向上及び曲げ性（ｂｅｎｄｉｎｇ）の向上のために、前記透明ハードコート膜の厚さは２〜１５μｍであるが、これに限らない。例示的具現例においては、３〜１５μｍであるが、これに限らない。前記ハードコート膜は、メラニン系樹脂、ウレタン系樹脂、アルキド系樹脂、アクリル系樹脂、及びシリコーン系樹脂からなる群から選択される１種以上を含む硬化型樹脂であるが、これに限らない。

本願の第２側面は、光学的透明基材上に、無機酸化物を含み、屈折率が１．３〜２．５である第１積層体を１０ｎｍ〜３００ｎｍの厚さにプラズマ−強化化学気相蒸着法を利用して積層し、前記第１積層体上に、前記第１積層体に含まれた無機酸化物と異なる無機酸化物を含む第２積層体を１０ｎｍ〜３００ｎｍの厚さにプラズマ−強化化学気相蒸着法を利用して積層し、前記第２積層体上に１０〜１００ｎｍの厚さに透明導電層４０を積層することを含む透明導電性積層フィルムの製造方法を提供する。

一具現例において、前記プラズマ−強化化学気相蒸着法は、ロールツーロール方式のプラズマ−強化化学気相蒸着法を含むが、これに限らない。前記プラズマ−強化化学気相蒸着法は、高い密度と純度を有する積層体を緻密でかつ均一に膜を形成することができる。一方、蒸着率（ｄｅｐｏｓｉｔｉｏｎｒａｔｅ）の調節が容易でかつ低い温度で前記光学的基材フィルムに蒸着する場合、安価で製造が可能である。前記プラズマ−強化化学気相蒸着法は、最適の均一な膜質を得るために、温度分布、反応器の位置による反応気体の流動などの流体力学的要素と熱伝逹要素を最適化して適用することができる。例示的具現例において、低い圧力で高い電気エネルギーをガスに供給してプラズマを発生させるプラズマイオンソース（ｐｌａｓｍａｉｏｎｓｏｕｒｃｅ）を通じて反応物質（ｐｒｅｃｕｒｓｏｒ）と活性させ、活性化された反応ガスを反応器に移動して前記光学的透明基材上に相変化を誘導して所望の膜を低温で形成することができる。例示的具現例において、この時に使用される前記前駆体は、酸化チタンを含む積層体を形成する場合、チタンエトキシド（ｔｉｔａｎｉｕｍｅｔｈｏｘｉｄｅ）またはチタンテトラクロライド（ｔｉｔａｎｉｕｍｔｅｔｒａｃｈｌｏｒｉｄｅ）を用い、酸化ケイ素を含む積層体を形成する場合は、ＴＭＤＳＯ（ｔｅｔｒａｍｅｔｈｙｌｄｉｓｉｌｏｘａｎｅ）＋Ｏ_２またはＳｉＨ_４＋Ｏ_２を反応前駆体として用いるが、これに限らない。一方、前記プラズマ−強化化学気相蒸着法は、ロールツーロール方式を含むが、これに限らない。前記プラズマ−強化化学気相蒸着法を通じた前記第１積層体及び第２積層体の積層は、成膜時間が速く、成膜後の積層体の無機酸化物の緻密性と均一な分布性を確保することができ、これを通じてロールツーロール方式を含み、前記透明導電性積層フィルムの逐次的な連続生産が可能である。

一具現例において、前記透明導電層を積層した後に１２０℃〜１５０℃で熱処理して前記透明導電層を結晶化させることをさらに含む透明導電性積層フィルムの製造方法であるが、これに限らない。例示的具現例において、前記熱処理は、１２０℃〜１５０℃で約９０分間熱処理することをさらに含むが、これに限らない。

本願の第３側面は、透明導電性積層フィルムを含むタッチパネルを提供するが、これに限らない。前記タッチパネルは、静電容量方式のタッチパネルであるが、これに限らず、抵抗膜方式のタッチパネルでも適用が可能である。例示的具現例において、前記透明導電性積層フィルムをパネル板とし、他方のパネル板としてガラス板上に酸化インジウムスズ（ＩＴＯ）の薄膜を形成した後、透明導電性ガラスを利用してこの両パネル板を酸化インジウムスズ薄膜同士が対向するようにスペーサを介在させて対向配置し、スイッチ構造としてのタッチパネルを製造するが、これに限らない。

以下、実施例を利用して本願をさらに具体的に説明するが、本願がこれに限られるものではない。

第１積層体の製造。
厚さが１２５μｍであるＰＥＴフィルムからなる透明樹脂フィルム基材の一面に、大面積ＰＥＣＶＤ線形ソースを適用したプラズマ強化化学気相蒸着設備としてＧＰｉ社ＰＥＣＶＤモジュレータを利用した。

ＰＥＣＶＤチャンバにＰＥＴを注入し、真空度を１〜２０ｍｔｏｒｒに維持したチャンバのプラズマイオンソースに４０ｋＨｚのＡＣ発電機からパワーを印加し、反応前駆体（Ｐｒｅｃｕｓｏｒ）としてチタンテトラクロライド（ＴｉｔａｎｉｕｍＴｅｔｒａｃｈｌｏｒｉｄｅ）をＰＥＣＶＤ反応器に注入して、基板上に相変異を誘導して、屈折率２．３２を有した３４ｎｍ厚さのＴｉＯ_２膜を形成した。

第２積層体の積層
前記第１積層体上に、前記の第１積層体の製造方法として、反応前駆体（Ｐｒｅｃｕｓｏｒ）としてＴＭＤＳＯと雰囲気ガスＯ_２とをＰＥＣＶＤ反応器に注入し、屈折率１．４５を有した６１ｎｍ厚さのＳｉＯ_２膜を有する第２積層体を形成した。

透明導電層の積層
第２積層体が成膜されたフィルムをスパッタチャンバに注入し、ＲＦマグネトロンスパッタリング法で形成した。ターゲットは、一酸化スズ５重量％を含む９５重量％酸化インジウム焼結体を用い、チャンバの初期真空度を５．０×１０^−５ｔｏｒｒを維持してアルゴンガス８０％及び酸素ガス２０％分圧で注入して４．０×１０^−３ｔｏｒｒ雰囲気で屈折率２．０５を有した２５ｎｍ厚さの透明導電層としてのＩＴＯ膜を積層して、透明導電性積層フィルムを製造した。

＜比較例１＞
透明導電層の厚さを２５ｎｍに固定させ、中間層の構造による透過率と透過着色、高温・高湿環境による信頼性を調査するために、第１積層体であるＴｉＯ_２を形成しないことを除いては、実施例１と同様な方法で屈折率１．４５と厚さ４２ｎｍのＳｉＯ_２膜を有する透明導電性積層フィルムを製作した。

＜比較例２＞
透明導電層の厚さと抵抗の変化、屈折率の差による透過率と透過着色値の差を調査するために、第１積層体及び第２積層体を真空蒸着（ＥｌｅｃｔｒｏｎＢｅａｍＥｖａｐｏｒａｔｉｏｎ）工程を通じて形成した。

厚さが１２５μｍであるＰＥＴフィルムを蒸着チャンバに注入し、電子ビームの坩堝に第１積層体（ＴｉＯ_２）と第２積層体（ＳｉＯ_２）との薬品をそれぞれ注入し、初期真空を６．０×１０^−６ｔｏｒｒに維持して電子ビームを照射しながら酸素ガスを注入して無機酸化物の反応性を高めた。無機酸化物の光学薄膜の最適化された酸素分圧圧力である５．０×１０^−５ｔｏｒｒで作業が行われるようにした。

２．１６の屈折率を有する厚さ６６ｎｍのＴｉＯ_２膜と、１．４３の屈折率を有する４３ｎｍのＳｉＯ_２膜を製造した。ＩＴＯの厚さと形成方法は、実施例１と同様な方法で透明導電性積層フィルムを製作した。

本願の一実施例による前記実施例１によって製造された透明導電性積層フィルムの透過率、色座標値、面抵抗、及び信頼性などを測定し、これを比較例１及び比較例２と共にその結果を下記の［表１］に表した。

＜平均透過率と色座標値の測定方法＞
本願の一実施例による透明導電性積層フィルムの透過率を比較例と共に測定し、透過率は、日立社Ｕ４３００分光光度計（ｓｐｅｃｔｒｏｐｈｏｔｏｍｅｔｅｒ）を使用して測定し、ＣＩＥ色座標測定法とＤ７５ソースを使用してそれぞれ測定した。

＜表面抵抗の測定と抵抗変化率の測定方法＞
４端子法を利用して測定し、常温に放置した透明導電性積層フィルムのＩＴＯ面の表面抵抗Ｒｏ（ｏｈｍ／ｃｍ^２）を測定した後、加熱チャンバに入れて６０℃、９５％湿度の雰囲気に２４０時間放置した後、ＩＴＯ面抵抗Ｒを測定して、面抵抗の変化率（Ｒ／Ｒｏ）を求めて高温・高湿の信頼性を評価した。

＜薄膜の屈折率及び厚さの測定方法＞
各層に形成されるＴｉＯ_２とＳｉＯ_２、ＩＴＯ膜の屈折率と膜の厚さの測定は、位相変調方式の分光楕円計（ＰｈａｓｅＭｏｄｕｌａｔｅｄＳｐｅｃｔｒｏｓｃｏｐｉｃＥｌｌｉｐｓｏｍｅｔｅｒ）を使用した。

前記［表１］から確認できるように、透明積層体としてのＩＴＯ面抵抗の高温・高湿に対する信頼性（Ｒ／Ｒｏ）は、実施例１で２層の中間層（第１積層体と第２積層体）をＰＥＣＶＤで形成した場合が、単層の中間層のみをＰＥＣＶＤで形成した比較例１と、２層の中間体を電子ビーム蒸着工程で形成した比較例２より優れた特性を持っていることが分かる。これは、上記で言及したように、ＴｉＯ_２とＳｉＯ_２層が外部の熱的衝撃に対してそれぞれ引張力と収縮力に対応することで、ＩＴＯ膜の表面張力が安定化できることが分かる。

また、電子ビームで形成された中間層である第１積層体と第２積層体とは、低い密度と緩い膜構造によって熱と水分の衝撃に弱い結果を表しており、これは、本願による一実施例としての実施例１のＰＥＣＶＤ工程を通じた高い密度と緻密な膜構造の第１積層体と第２積層体が熱と水分などの外部衝撃に対する信頼性特性が非常に優れていることが確認できる。

図２ａは、本願の実施例１による、透明導電性積層フィルムの反射率を測定したグラフであり、図２ｂは、比較例１による、透明導電性積層フィルムの反射率を測定したグラフである。

前記［表１］、図２ａ及び図２ｂをみると、比較例１では、本願の一実施例による実施例１と比べて、透過着色の数値において微細な差があるが、低い可視光線透過率値を表しているので、高い透過率値を要求する静電容量方式のタッチパネルに使用するには不適当であることが確認できる。

比較例２では、本願の一実施例による実施例１と比べて、透過率値では同じ程度の値であるが、透過着色（黄色）を示すｂ＊値が相対的に高いことが分かる。

さらに、図２ａ及び図２ｂを比べると、本願の一実施例による実施例１の場合が比較例２と比べて、可視光領域帯における反射率が低いことが確認でき、特に５５０ｎｍ波長帯で非常に低いことが確認でき、これを通じて本願の光透過性が高いことが確認できる。

透明導電層の厚さと抵抗の変化、屈折率の差による透過率と透過着色値の差を調査するために、ＴｉＯ_２膜の厚さを６１ｎｍ、ＳｉＯ_２膜の厚さを２５ｎｍに積層し、透明導電層の厚さは４０ｎｍにしたことを除いては実施例１と同様に積層して透明導電性積層フィルムを製造した。

＜比較例３＞
透明導電層の厚さを実施例２のように固定させ、中間階の構造による透過率と透過着色の変化を調査するために、第２積層体であるＳｉＯ_２の厚さを２４ｎｍに変化させたことを除いては比較例１と同様な方法で透明導電性積層フィルムを製作した。

＜比較例４＞
前記比較例２において、第１積層体としてのＴｉＯ_２層と第２積層体としてのＳｉＯ_２層、透明導電層としてのＩＴＯの厚さをそれぞれ６７ｎｍ、２５ｎｍ、４０ｎｍであることを除いては比較例２と同様な方法で透明導電性フィルムを製作した。

本願の一実施例による前記実施例２によって製造された透明導電性積層フィルムの透過率と色座標値を測定し、これを比較例３及び比較例４と共にその結果を下記の［表２］に表した。

図３ａは、本願の実施例２による、透明導電性積層フィルムの反射率を測定したグラフであり、図３ｂは、比較例３による、透明導電性積層フィルムの反射率を測定したグラフである。

前記［表２］、図３ａ及び図３ｂをみると、比較例３では、本願の一実施例による実施例２と比べて、透過着色数値において微細な差があるが、低い可視光線透過率値を表しているので、高い透過率値を要求する静電容量方式のタッチパネルに使用するには不適当であることが確認できる。

比較例４では、本願の一実施例による実施例２と比べて、透過率値では同じ程度の値であるが、透過着色（黄色）を示すｂ＊値が相対的に高いことが分かる。

さらに、図３ａ及び図３ｂを比べると、本願の一実施例による実施例２の場合が比較例３と比べて、可視光領域帯における反射率が低いことが確認でき、特に５５０ｎｍ波長帯で非常に低いことが確認でき、これを通じて本願の光透過性が高いことが確認できる。

透明導電層（ＩＴＯ；屈折率２０．５）の厚さが５０ｎｍ以上である場合、光学的透明樹脂としてＰＥＴ上に形成される第１積層体と第２積層体の場合、第２積層体の屈折率が第１積層体の屈折率より高いことが要求される。

ＰＥＴ上に１．４５の屈折率を有するＳｉＯ_２層を２８２ｎｍの厚さに積層して第１積層体を製作し、前記第１積層体上に屈折率２．３２を有するＴｉＯ_２を５７ｎｍに積層し、透明導電層の厚さを７０ｎｍにして積層し、透明導電性積層フィルムを製造した。

＜比較例５＞
透明導電層の厚さを実施例３と同様に固定させ、中間層の構造による透過率と透過着色の変化を調査するために、第１積層体であるＳｉＯ_２の厚さを５５ｎｍに変化させたことを除いては比較例１と同様な方法で透明導電性積層フィルムを製作した。

＜比較例６＞
比較例２において、第１積層体であるＳｉＯ_２層、第２積層体であるＴｉＯ_２層及び透明導電層としてのＩＴＯ層の厚さがそれぞれ２８８ｎｍ、６４ｎｍ、７０ｎｍであることを除いては比較例２と同様な方法で透明導電性フィルムを製作した。

本願の一実施例による前記実施例３によって製造された透明導電性積層フィルムの透過率と色座標値を測定し、これを比較例５及び比較例６と共にその結果を下記の［表３］に表した。

図４ａは、本願の実施例３による、透明導電性積層フィルムの反射率を測定したグラフであり、図４ｂは、比較例５による、透明導電性積層フィルムの反射率を測定したグラフである。

前記［表３］、図４ａ及び図４ｂによると、比較例５では、本願の一実施例による実施例３と比べて、透過着色数値において微細な差があるが、低い可視光線透過率値を表しているので、高い透過率値を要求する静電容量方式のタッチパネルに使用するには不適当であることが確認できる。

比較例６では、本願の一実施例による実施例３と比べて、透過率値では同じ程度の値であるが、透過着色（黄色）を示すｂ＊値が相対的に高いことが分かる。

さらに、図４ａ及び図４ｂを比べると、本願の一実施例による実施例３の場合が比較例５と比べて可視光領域帯における反射率が低いことが確認でき、特に５５０ｎｍ波長帯で非常に低いことが確認でき、これを通じて本願の光透過性が高いことが確認できる。

本願による一実施例としての実施例１〜実施例３の結果は、本願が高い透過率の確保と低い透過着色、及び高温・高湿の外部環境に対する信頼性特性に非常に優れていることを表す。

以上、具現例及び実施例を挙げて本発明を詳しく説明したが、本発明は、前記具現例及び実施例に限らず、様々な形態で変形されることができ、本発明の技術的思想内で当分野で通常の知識を持った者によって様々な多くの変形が可能であることが明らかである。
［項目１］
光学的透明基材；
プラズマ−強化化学気相蒸着法（ＰＥＣＶＤ）を利用して前記光学的透明基材上に１０ｎｍ〜３００ｎｍの厚さに積層され、無機酸化物を含み、屈折率１．３〜２．５を有する第１積層体と、
プラズマ−強化化学気相蒸着法を利用して前記第１積層体上に１０ｎｍ〜３００ｎｍの厚さに積層され、前記第１積層体に含まれた無機酸化物と異なる無機酸化物を含む第２積層体と、
前記第２積層体上に１０〜１００ｎｍの厚さに積層された透明導電層と、
を含む透明導電性積層フィルム。
［項目２］
前記透明導電層の厚さが５０ｎｍ以上である場合、前記第２積層体の屈折率は、前記第１積層体の屈折率より大きい屈折率を有する項目１に記載の透明導電性積層フィルム。
［項目３］
前記第１積層体及び第２積層体の総厚さは、５０〜３５０ｎｍである項目１または２に記載の透明導電性積層フィルム。
［項目４］
前記透明導電層は、酸化インジウムスズ（ＩＴＯ）、酸化アンチモンスズ（ＡＴＯ）、及び酸化インジウム亜鉛（ＩＺＯ）からなる群から選択される１種以上を含む項目１から３の何れか１項に記載の透明導電性積層フィルム。
［項目５］
前記光学的透明基材は、ガラスまたはプラスチックフィルムを含み、前記光学的透明基材の厚さが２５μｍ〜３５０μｍである項目１から４の何れか１項に記載の透明導電性積層フィルム。
［項目６］
前記第２積層体の色差計のＬ、ａ＊、ｂ＊値で透過色座標値が−７＜ｂ＊＜２であることを含む項目１から５の何れか１項に記載の透明導電性積層フィルム。
［項目７］
前記光学的透明基材は、一面または両面に透明ハードコート膜を含む項目１から６の何れか１項に記載の透明導電性積層フィルム。
［項目８］
光学的透明基材上に、無機酸化物を含み、屈折率が１．３〜２．５である第１積層体を１０ｎｍ〜３００ｎｍの厚さにプラズマ−強化化学気相蒸着法を利用して積層し、
前記第１積層体上に、前記第１積層体に含まれた無機酸化物と異なる無機酸化物を含む第２積層体を１０ｎｍ〜３００ｎｍの厚さにプラズマ−強化化学気相蒸着法を利用して積層し、
前記第２積層体上に１０〜１００ｎｍの厚さに透明導電層を積層する、
ことを含む透明導電性積層フィルムの製造方法。
［項目９］
前記プラズマ−強化化学気相蒸着法は、ロールツーロール方式のプラズマ−強化化学気相蒸着法を含む項目８に記載の透明導電性積層フィルムの製造方法。
［項目１０］
前記透明導電層を積層することは、蒸着法、イオンプレーティング法、スパッタリング法、化学蒸着法及びプレーティング法からなる郡から選択される１つ以上の方法及びロールツーロール工程を利用して前記透明導電層を連続形成することを含む項目８または９に記載の透明導電性積層フィルムの製造方法。
［項目１１］
前記透明導電層を積層した後に１２０℃〜１５０℃で熱処理して前記透明導電層を結晶化させることをさらに含む項目８から１０の何れか１項に記載の透明導電性積層フィルムの製造方法。
［項目１２］
項目１から７のいずれか一項に記載の透明導電性積層フィルムを含むタッチパネル。

１０：光学的透明基材
２０：第１積層体
３０：第２積層体
４０：透明導電層
１００：透明導電性積層フィルム

Claims

プラスチックフィルムを含む光学的透明基材と、
プラズマ−強化化学気相蒸着法（ＰＥＣＶＤ）を利用して前記光学的透明基材上に３４ｎｍ〜３００ｎｍの厚さに積層され、無機酸化物を含み、屈折率１．３〜２．５を有する第１積層体と、
プラズマ−強化化学気相蒸着法を利用して前記第１積層体上に１０ｎｍ〜３００ｎｍの厚さに積層され、前記第１積層体に含まれた無機酸化物と異なる無機酸化物を含む第２積層体と、
前記第２積層体上に１０〜１００ｎｍの厚さに積層された透明導電層と、
を含み、
前記第１積層体及び第２積層体の総厚さは、９０〜３１０ｎｍであり、
前記第１積層体を構成する無機酸化物は、チタン酸化物（ｔｉｔａｎｉｕｍｏｘｉｄｅ）、亜鉛酸化物（ｚｉｎｃｏｘｉｄｅ）、セリウム酸化物（ｃｅｒｉｕｍｏｘｉｄｅ）、アルミニウム酸化物（ａｌｕｍｉｎｉｕｍｏｘｉｄｅ）、タンタル酸化物（ｔａｎｔａｌｕｍｏｘｉｄｅ）、イットリウム酸化物（ｙｔｔｒｉｕｍｏｘｉｄｅ）、イッテルビウム酸化物（ｙｔｔｅｒｂｉｕｍｏｘｉｄｅ）、ジルコニウム酸化物（ｚｉｒｃｏｎｉｕｍｏｘｉｄｅ）、及び二酸化ケイ素（ＳｉＯ_２）よりなる群から選択される無機酸化物からなる、
透明導電性積層フィルム。
プラスチックフィルムを含む光学的透明基材と、
プラズマ−強化化学気相蒸着法（ＰＥＣＶＤ）を利用して前記光学的透明基材上に１０ｎｍ〜３００ｎｍの厚さに積層され、無機酸化物を含み、屈折率１．３〜２．５を有する第１積層体と、
プラズマ−強化化学気相蒸着法を利用して前記第１積層体上に１０ｎｍ〜３００ｎｍの厚さに積層され、前記第１積層体に含まれた無機酸化物と異なる無機酸化物を含む第２積層体と、
前記第２積層体上に５０〜１００ｎｍの厚さに積層された透明導電層と、
を含み、
前記第１積層体を構成する無機酸化物は、チタン酸化物（ｔｉｔａｎｉｕｍｏｘｉｄｅ）、亜鉛酸化物（ｚｉｎｃｏｘｉｄｅ）、セリウム酸化物（ｃｅｒｉｕｍｏｘｉｄｅ）、アルミニウム酸化物（ａｌｕｍｉｎｉｕｍｏｘｉｄｅ）、タンタル酸化物（ｔａｎｔａｌｕｍｏｘｉｄｅ）、イットリウム酸化物（ｙｔｔｒｉｕｍｏｘｉｄｅ）、イッテルビウム酸化物（ｙｔｔｅｒｂｉｕｍｏｘｉｄｅ）、ジルコニウム酸化物（ｚｉｒｃｏｎｉｕｍｏｘｉｄｅ）、及び二酸化ケイ素（ＳｉＯ _２）よりなる群から選択される無機酸化物からなり、
前記第２積層体の屈折率は、前記第１積層体の屈折率より大きい屈折率を有する、
透明導電性積層フィルム。
前記第１積層体及び第２積層体の総厚さは、５０〜３５０ｎｍである、
請求項２に記載の透明導電性積層フィルム。
前記透明導電層は、酸化インジウムスズ（ＩＴＯ）、酸化アンチモンスズ（ＡＴＯ）、及び酸化インジウム亜鉛（ＩＺＯ）からなる群から選択される１種以上を含む、
請求項１から請求項３までの何れか１項に記載の透明導電性積層フィルム。
前記プラスチックフィルムを含む光学的透明基材の厚さが２５μｍ〜３５０μｍである、
請求項１から請求項４までの何れか１項に記載の透明導電性積層フィルム。
前記第２積層体の色差計のＬ、ａ＊、ｂ＊値で透過色座標値が−７＜ｂ＊＜２である、
請求項１から請求項５までの何れか１項に記載の透明導電性積層フィルム。
前記プラスチックフィルムを含む光学的透明基材は、一面または両面に透明ハードコート膜を含む、
請求項１から請求項６までの何れか１項に記載の透明導電性積層フィルム。
プラスチックフィルムを含む光学的透明基材上に、無機酸化物を含み、屈折率が１．３〜２．５である第１積層体を３４ｎｍ〜３００ｎｍの厚さにロールツーロール方式のプラズマ−強化化学気相蒸着法を利用して積層し、
前記第１積層体上に、前記第１積層体に含まれた無機酸化物と異なる無機酸化物を含む第２積層体を１０ｎｍ〜３００ｎｍの厚さにプラズマ−強化化学気相蒸着法を利用して積層し、
前記第２積層体上に１０〜１００ｎｍの厚さに透明導電層を積層する
ことを含み、
前記第１積層体及び第２積層体の総厚さは、９０〜３１０ｎｍであり、
前記第１積層体を構成する無機酸化物は、チタン酸化物（ｔｉｔａｎｉｕｍｏｘｉｄｅ）、亜鉛酸化物（ｚｉｎｃｏｘｉｄｅ）、セリウム酸化物（ｃｅｒｉｕｍｏｘｉｄｅ）、アルミニウム酸化物（ａｌｕｍｉｎｉｕｍｏｘｉｄｅ）、タンタル酸化物（ｔａｎｔａｌｕｍｏｘｉｄｅ）、イットリウム酸化物（ｙｔｔｒｉｕｍｏｘｉｄｅ）、イッテルビウム酸化物（ｙｔｔｅｒｂｉｕｍｏｘｉｄｅ）、ジルコニウム酸化物（ｚｉｒｃｏｎｉｕｍｏｘｉｄｅ）、及び二酸化ケイ素（ＳｉＯ_２）よりなる群から選択される無機酸化物からなる、
透明導電性積層フィルムの製造方法。
プラスチックフィルムを含む光学的透明基材上に、無機酸化物を含み、屈折率が１．３〜２．５である第１積層体を１０ｎｍ〜３００ｎｍの厚さにロールツーロール方式のプラズマ−強化化学気相蒸着法を利用して積層し、
前記第１積層体上に、前記第１積層体に含まれた無機酸化物と異なる無機酸化物を含む第２積層体を１０ｎｍ〜３００ｎｍの厚さにプラズマ−強化化学気相蒸着法を利用して積層し、
前記第２積層体上に５０〜１００ｎｍの厚さに透明導電層を積層する
ことを含み、
前記第１積層体を構成する無機酸化物は、チタン酸化物（ｔｉｔａｎｉｕｍｏｘｉｄｅ）、亜鉛酸化物（ｚｉｎｃｏｘｉｄｅ）、セリウム酸化物（ｃｅｒｉｕｍｏｘｉｄｅ）、アルミニウム酸化物（ａｌｕｍｉｎｉｕｍｏｘｉｄｅ）、タンタル酸化物（ｔａｎｔａｌｕｍｏｘｉｄｅ）、イットリウム酸化物（ｙｔｔｒｉｕｍｏｘｉｄｅ）、イッテルビウム酸化物（ｙｔｔｅｒｂｉｕｍｏｘｉｄｅ）、ジルコニウム酸化物（ｚｉｒｃｏｎｉｕｍｏｘｉｄｅ）、及び二酸化ケイ素（ＳｉＯ _２）よりなる群から選択される無機酸化物を含み、
前記第２積層体の屈折率は、前記第１積層体の屈折率より大きい屈折率を有する、
透明導電性積層フィルムの製造方法。
前記第１積層体及び第２積層体の総厚さは、５０〜３５０ｎｍである、
請求項９に記載の透明導電性積層フィルムの製造方法。
前記透明導電層を積層することは、蒸着法、イオンプレーティング法、スパッタリング法、化学蒸着法及びプレーティング法からなる群から選択される１つ以上の方法及びロールツーロール工程を利用して前記透明導電層を連続形成することを含む、
請求項８から請求項１０までの何れか一項に記載の透明導電性積層フィルムの製造方法。
前記透明導電層を積層した後に１２０℃〜１５０℃で熱処理して前記透明導電層を結晶化させることをさらに含む、
請求項８から請求項１１までの何れか１項に記載の透明導電性積層フィルムの製造方法。
請求項１から請求項７までのいずれか一項に記載の透明導電性積層フィルムを含むタッチパネル。