KR100830385B1 - 투명 도전성 적층체 및 터치패널 - Google Patents

Abstract

본 발명의 투명 도전성 적층체는, 두께가 2∼120㎛ 인 투명한 필름기재의 일방의 면에, 투명한 제 1 유전체 박막, 투명한 제 2 유전체 박막 및 투명한 도전성 박막을 이 순서로 적층하고, 상기 필름기재의 타방의 면에 투명한 점착제층을 사이에 두고 투명 기체를 접합하여 이루어지며, 제 2 유전체 박막은, 무기물이거나 또는 유기물과 무기물의 혼합물이고, 상기 도전성 박막은, 이 박막을 형성하는 재료의 결정 중 최대입경이 300㎚ 이하인 결정 함유량이 50면적% 를 초과한다. 이러한 투명 도전성 적층체는, 터치패널용으로서의 굴곡 펜입력 내구성을 고도로 만족한다.

폴리에틸렌테레프탈레이트 필름, 투명 도전성 적층체, 터치패널

Description

투명 도전성 적층체 및 터치패널{TRANSPARENT CONDUCTIVE MULTILAYER BODY AND TOUCH PANEL}

본 발명은 폴리에틸렌테레프탈레이트 필름 등의 필름기재를 갖는 투명 도전성 적층체 및 그것을 사용한 터치패널에 관한 것이다.

가시광선 영역에서 투명하고 또한 도전성을 갖는 박막은, 액정 디스플레이, 일렉트로루미네선스 디스플레이 등의 새로운 디스플레이 방식이나 터치패널 등의 투명전극 외에 투명물품의 대전방지나 전자파차단 등을 위해 사용되고 있다.

종래 이러한 투명 도전성 박막으로는, 유리 위에 산화인듐 박막을 형성한 이른바 도전성유리가 잘 알려져 있지만, 기재가 유리이기 때문에 가요성, 가공성이 떨어져, 용도에 따라서는 사용할 수 없는 경우가 있다.

이 때문에, 최근에는 가요성, 가공성에 더해 내충격성이 우수하고 경량인 점 등의 이점에서, 폴리에틸렌테레프탈레이트 필름을 비롯한 각종 플라스틱 필름을 기재로 한 투명 도전성 박막이 사용되고 있다.

그러나 이러한 필름기재를 사용한 투명 도전성 박막은, 박막 표면의 광선반사율이 크기 때문에 투명성이 떨어지는 문제가 있고, 또한 도전성 박막의 내찰상성이나 내굴곡성이 떨어져 사용 중에 손상이 생겨 전기저항이 증대하거나 단선을 일 으키거나 하는 문제가 있었다.

또, 특히 터치패널용 도전성 박막에 있어서는, 스페이서를 사이에 두고 대향시킨 한 쌍의 박막끼리 그 일방의 패널판측으로부터의 가압 타점에서 강하게 접촉하는 것이기 때문에, 여기에 저항할 수 있는 양호한 내구성, 즉 타점 특성, 특히 펜입력 내구성을 갖고 있을 것이 요망된다. 그러나 상기한 바와 같은 종래의 투명 도전성 박막은 이 내구성이 떨어져, 그 만큼 터치패널로서의 수명이 짧아지는 문제가 있었다.

그래서 필름기재를 사용한 투명 도전성 박막의 상기 문제를 개량하려는 시도가 이루어지고 있다. 본건 출원인도 두께가 2∼120㎛ 인 투명한 필름기재의 일방의 면에 투명한 제 1 유전체 박막, 투명한 제 2 유전체 박막, 및 투명한 도전성 박막을 이 순서로 적층하고, 상기 필름기재의 타방의 면에 투명한 점착제층을 사이에 두고 투명 기체를 접합하여 이루어지는 투명 도전성 적층체를 제안하고 있다 (특허문헌 1, 2 참조).

특허문헌 1 : 일본 공개특허공보 2002-316378호(2∼4페이지)

특허문헌 2 : 일본 공개특허공보 2002-326301호(2∼5페이지)

발명의 개시

발명이 해결하고자 하는 과제

상기 투명 도전성 적층체는, 일방의 면에 도전성 박막을 갖는 필름기재의 타방의 면에 투명 기체를 부착하는 한편, 도전성 박막과 필름기재 사이에 제 1 및 제 2 유전체 박막을 형성하여, 이들 박막과 필름기재 및 도전성 박막의 각 광의 굴절률이 적절한 관계를 갖도록 선택하여 투명성을 향상시켜, 도전성 박막의 내찰상성, 내굴곡성, 터치패널용으로서의 타점 특성, 특히 펜입력 내구성을 향상시킨 것이다.

그런데, 본건 출원인의 계속된 연구에 의해, 상기 투명 도전성 적층체에서도 내굴곡성의 면에서 불충분한 경우가 있는 것을 알았다. 즉, 터치패널 시장에서는 최근 게임이나 스마트폰과 같은 신규용도가 확대되고 있어, 그 때 터치패널설계에서는 협프레임화가 진행되고 있으며, 프레임 근방에서 보다 굴곡된 상태로 사용되기 때문에, 이것에 저항할 수 있는 높은 굴곡 펜입력 내구성이 요망되고 있다. 또, 보다 가혹한 조건에서 사용되게 되어 종래의 입력하중보다도 무거운 하중으로 입력되더라도 견뎌낼 수 있는 고하중 펜입력 내구성이 요망되고 있다. 그러나 상기 투명 도전성 적층체에서는 이 특성을 충분히 만족할 수 없는 경우가 있다는 것을 알았다.

본 발명은 상기 사정을 감안하여, 이미 제안된 투명 도전성 적층체를 더욱 개량하여, 내굴곡성을 한층 더 개선하여 터치패널용으로서의 타점 특성, 특히 내굴곡 펜입력 내구성을 고도로 만족하며, 동시에 고하중 펜입력 내구성을 고도로 만족하는 투명 도전성 적층체와 이것을 사용한 터치패널을 제공하는 것을 목적으로 한다.

과제를 해결하기 위한 수단

본 발명자들은, 상기 목적에 대한 예의검토 과정에서, 이미 제안한 투명 도전성 적층체에 있어서, 필름기재 상에 제 1 및 제 2 유전체 박막을 사이에 두고 형성하는 도전성 박막의 결정입경에 주목하였다. 이 결정입경은, 도전성 박막 자체의 재료구성 (예를 들어, 산화주석을 함유하는 산화인듐 박막에서는 그 산화주석 함유량의 증감 등) 에 따라, 또한 이 박막의 하지(下地)가 되는 제 2 유전체 박막의 재료구성에 따라, 나아가서는 이들 각 박막의 형성방법 등에 따라 변화한다.

그래서 도전성 박막의 결정입경이 상이한 다수 개의 투명 도전성 적층체를 제작하여, 그 성능에 관해 상세한 실험검토를 반복하였다. 그 결과, 상기 결정입경 및 입경분포와 도전성 박막의 내굴곡성 사이에 밀접한 관계가 있어, 특정한 입경을 갖는 결정의 함유량을 특정범위로 규제하였을 때 상기 내굴곡성의 개선을 도모할 수 있어, 터치패널용으로서의 타점 특성, 특히 펜입력 내구성은 물론 굴곡 펜입력 내구성을 크게 향상시킬 수 있는 것을 알아 내어 본 발명을 완성하였다.

즉 본 발명은, 두께가 2∼120㎛ 인 투명한 필름기재의 일방의 면에, 투명한 제 1 유전체 박막, 투명한 제 2 유전체 박막 및 투명한 도전성 박막을 이 순서로 적층하고, 상기 필름기재의 타방의 면에 투명한 점착제층을 사이에 두고 투명 기체를 접합하여 이루어지며,

제 2 유전체 박막은, 무기물이거나 또는 유기물과 무기물의 혼합물이고,

상기 도전성 박막은, 이 박막을 형성하는 재료의 결정 중 최대입경이 300㎚ 이하인 결정 함유량이 50면적% 를 초과하는 것을 특징으로 하는 투명 도전성 적층체에 관한 것이다.

상기 투명 도전성 적층체에 있어서, 투명한 도전성 박막은, 이 박막을 형성하는 재료의 결정 중 최대입경이 200㎚ 이하인 결정 함유량이 50면적% 를 초과하는 것이 바람직하다.

상기 투명 도전성 적층체에 있어서, 투명한 도전성 박막의 경도가 1.5GPa 이상이고, 탄성률이 6GPa 이상인 것이 바람직하다.

상기 투명 도전성 적층체에 있어서, 도전성 박막은, 산화주석을 함유하는 산화인듐에 의해 형성할 수 있고, 산화인듐과 산화주석의 합계에 대한 산화주석의 함유량은 2∼50중량% 인 것이 바람직하다. 그리고, 산화인듐과 산화주석의 합계에 대한 산화주석의 함유량은 3∼15중량% 인 것이 바람직하다.

상기 투명 도전성 적층체에 있어서, 필름기재의 광의 굴절률을 n₁, 제 1 유전체 박막의 광의 굴절률을 n₂, 제 2 유전체 박막의 광의 굴절률을 n₃, 도전성 박막의 광의 굴절률을 n₄ 로 하였을 때,

그들의 굴절률이 n₃<n₂≤n₁<n₄ 의 관계를 만족하고,

제 1 유전체 박막의 두께가 100∼250㎚,

제 2 유전체 박막의 두께가 15∼100㎚ 인 것이 바람직하다.

상기 투명 도전성 적층체에 있어서, 제 1 유전체 박막은, 유기물이거나 또는 유기물과 무기물의 혼합물에 의해 형성할 수 있다.

상기 투명 도전성 적층체에 있어서, 제 2 유전체 박막은, 진공증착법에 의해 형성된 무기물인 것이 바람직하다.

또한 본 발명은, 도전성 박막을 갖는 한 쌍의 패널판을, 도전성 박막끼리 대향하도록 스페이서를 사이에 두고 대향 배치하여 이루어지는 터치패널에 있어서, 패널판의 적어도 일방이 상기한 각 구성의 투명 도전성 적층체로 이루어지는 것을 특징으로 하는 터치패널에 관한 것이다.

발명의 효과

이와 같이 본 발명의 투명 도전성 적층체는, 필름기재의 일방의 면에 제 1 및 제 2 유전체 박막을 사이에 두고 형성하는 도전성 박막에 관한 것이며, 제 2 유전체 박막을 무기물 또는 유기물과 무기물의 혼합물에 의해 형성함과 함께, 도전성 박막을 형성하는 재료의 결정 중 특정 입경을 갖는 결정의 함유량이 특정범위가 되도록 하였으므로, 도전성 박막의 내찰상성과 함께 내굴곡성을 한층 더 개선시켜, 내구성이 한층 더 향상되고 터치패널용으로서의 타점 특성, 특히 펜입력 내구성에 더해 굴곡 펜입력 내구성을 고도로 만족한다. 또한 본 발명의 투명 도전성 적층체는 각 박막의 두께나 굴절률이 적절한 관계를 갖도록 선택함으로써 투명성 등의 모든 특성을 만족할 수 있다.

도 1 은 본 발명의 투명 도전성 적층체의 일례를 나타내는 단면도이다.

도 2 는 본 발명의 투명 도전성 적층체의 다른 예를 나타내는 단면도이다.

도 3 은 본 발명의 투명 도전성 적층체를 사용한 터치패널을 나타내는 단면도이다.

도 4 는 투명 도전성 박막측의 경도 및 탄성률의 측정의 개략을 나타내는 설명도이다.

도 5 는 리니어리티 측정의 개략을 나타내는 설명도이다.

도 6 은 굴곡 펜입력 내구성의 측정의 개략을 나타내는 설명도이다.

*부호의 설명*

1 : 투명한 필름기재 2 : 투명한 제 1 유전체 박막

3 : 투명한 제 2 유전체 박막 4 (4a) : 투명한 도전성 박막

5 : 투명한 점착제층 6 : 투명 기체

7 : 하드코트층 P1 : 패널판

P2 : 패널판 8 : 스페이서

4b : 도전성 박막 9 : 투명 기체

10 : 입력펜 20 : 시료대

21 : 압자

발명을 실시하기 위한 최선의 형태

본 발명에서의 필름기재는 그 재질에 특별히 한정은 없으며, 적당한 것을 사용할 수 있다. 구체적으로는, 폴리에스테르계 수지, 아세테이트계 수지, 폴리에테르술폰계 수지, 폴리카보네이트계 수지, 폴리아미드계 수지, 폴리이미드계 수지, 폴리올레핀계 수지, 아크릴계 수지, 폴리염화비닐계 수지, 폴리스티렌계 수지, 폴리비닐알코올계 수지, 폴리알릴레이트계 수지, 폴리페닐렌설파이드계 수지, 폴리염화비닐리덴계 수지, (메트)아크릴계 수지 등을 들 수 있다. 이들 중에서도 특히 바람직한 것은, 폴리에스테르계 수지, 폴리카보네이트계 수지, 폴리올레핀계 수지 등이다.

이들 필름기재의 두께는 2∼120㎛ 의 범위에 있을 필요가 있고, 특히 바람직 하게는 6∼100㎛ 의 범위에 있는 것이 좋다. 두께가 2㎛ 미만에서는 필름기재로서의 기계적 강도가 부족하여, 이 기재를 롤형으로 하여 유전체 박막이나 도전성 박막 등의 박막, 또한 점착제층을 연속적으로 형성하는 조작이 어려워진다. 또한 두께가 120㎛ 를 초과하면, 후술하는 점착제층의 쿠션효과에 기초한 도전성 박막의 내찰상성이나 터치패널용으로서의 타점 특성의 향상을 도모할 수 없게 된다.

이러한 필름기재는, 그 표면에 미리 스퍼터링, 코로나 방전, 화염, 자외선 조사, 전자선 조사, 화성, 산화 등의 에칭 처리나 초벌 처리를 하여, 그 위에 형성되는 제 1 유전체 박막의 필름기재에 대한 밀착성을 향상시키도록 해도 된다. 또, 제 1 유전체 박막을 형성하기 전에 필요에 따라 용제 세정이나 초음파 세정 등에 의해 제진(除塵), 청정화하도록 해도 된다.

본 발명에서는, 이와 같이 구성되는 필름기재의 일방의 면에 투명한 도전성 박막을 형성하기 전에, 그 하지로서 투명한 제 1 유전체 박막 및 투명한 제 2 유전체 박막을 이 순서로 적층한다. 제 2 유전체 박막은 무기물 또는 유기물과 무기물의 혼합물에 의해 형성한다. 이와 같이 하지 박막을 적층함으로써, 투명성 및 도전성 박막의 내찰상성이나 내굴곡성이 향상됨과 함께, 터치패널용으로서의 타점 특성의 향상에 양호한 결과가 얻어진다.

제 1 유전체 박막 및 제 2 유전체 박막의 재료에는 NaF(1.3), Na₃AlF₆(1.35), LiF(1.36), MgF₂(1.38), CaF₂(1.4), BaF₂(1.3), BaF₂(1.3), SiO₂(1.46), LaF₃(1.55), CeF(1.63), Al₂O₃(1.63) 등의 무기물〔() 안의 수치는 광의 굴절률을 나타낸다〕이나, 광의 굴절률이 1.4∼1.6 정도인 아크릴 수지, 우레탄 수지, 멜라민 수지, 알키드 수지, 실록산계 폴리머 등의 유기물이나, 상기 무기물과 상기 유기물의 혼합물을 들 수 있다.

상기 재료 중에서도 제 1 유전체 박막의 재료는, 유기물이거나 또는 유기물과 무기물의 혼합물인 것이 바람직하다. 특히, 유기물로서 멜라민 수지와 알키드 수지와 유기실란 축합물의 혼합물로 이루어지는 열경화형 수지를 사용하는 것이 바람직하다.

또한 제 2 유전체 박막의 재료는 무기물이거나 또는 유기물과 무기물의 혼합물이다. 특히, 무기물로서 SiO₂, MgF₂, Al₂O₃ 등이 바람직하게 사용된다.

제 1 유전체 박막 및 제 2 유전체 박막은, 상기 재료를 사용하여 진공증착법, 스퍼터링법, 이온플레이팅법, 도공법 등에 의해 형성할 수 있다. 특히 제 2 유전체 박막의 형성방법으로는 진공증착법이 바람직하고, 이 방법에 의해 형성한 제 2 유전체 박막 상에 투명 도전성 박막을 형성하면, 투명 도전성 박막을 구성하는 결정의 입경 분포를 용이하게 상기 바람직한 범위로 할 수 있다. 진공증착법에서의 막형성 재료의 가열방식으로는 열빔 가열 방식 또는 저항 가열 방식을 들 수 있다.

제 1 유전체 박막은 두께가 100∼250㎚, 바람직하게는 130∼200㎚ 인 것이 좋다. 제 2 유전체 박막은 두께가 15∼100㎚, 바람직하게는 20∼60㎚ 인 것이 좋다. 제 1 및 제 2 유전체 박막의 각 두께를 상기 범위로 함으로써 투명성, 내찰상성, 내굴곡성 등의 특성을 양립시키기 쉽다.

본 발명에서는, 이와 같이 필름기재의 일방의 면에 하지 박막이 되는 제 1 및 제 2 유전체 박막을 적층한 후, 이 위에 투명한 도전성 박막을 형성한다. 도전성 박막은, 상기한 제 1 및 제 2 유전체 박막의 경우와 동일한 방법에 의해 형성할 수 있다. 사용하는 박막재료도 특별히 제한되는 것은 아니며, 예를 들어 산화주석을 함유하는 산화인듐, 안티몬을 함유하는 산화주석 등이 바람직하게 사용된다. 특히 산화주석을 함유하는 산화인듐이 바람직하다.

도전성 박막은 두께가 통상 10㎚ 이상, 바람직하게는 10∼300㎚ 인 것이 좋다. 두께가 10㎚ 보다 얇으면 표면전기저항이 10³Ω/□ 이하가 되는 양호한 도전성을 갖는 연속피막이 되기 어렵고, 너무 두꺼우면 투명성의 저하 등을 초래하기 쉽다.

본 발명에 있어서는, 상기한 바와 같이 형성되는 도전성 박막은 결정에 의해 형성되어 있고, 이 박막을 형성하는 재료의 결정 중 최대입경이 300㎚ 이하인 결정 함유량이 50면적% 를 초과하도록 제어되어 있다. 결정의 최대입경 및 분포는 전계방출형 투과형 전자현미경 (FE-TEM) 에 의해 도전성 박막을 표면 관찰함으로써 결정된다. 결정의 최대입경은 관찰되는 다각형상 또는 타원형상의 각 영역에서의 대각선 또는 직경의 최대이다. 또한 상기 최대입경을 갖는 결정의 함유량은, 구체적으로는 상기 전자현미경 화상에 있어서 단위면적 (1.5㎛×1.5㎛) 당 각 입경의 결정이 차지하는 면적이다.

상기 도전성 박막은, 이 박막을 형성하는 재료의 결정은 나아가 최대입경 200㎚ 이하의 결정 함유량이 50면적% 를 초과하도록 하는 것이 바람직하다. 그리고 최대입경 100㎚ 이하의 범위의 결정 함유량이 50면적% 를 초과하도록 하는 것이 좋다. 또한 상기 결정 함유량은 70면적% 이상인 것이 바람직하고, 나아가 80면적% 이상인 것이 바람직하다. 이와 같이 도전성 박막 중의 결정을 제어함으로써 한층 더 내굴곡성의 개선이 도모되고, 굴곡시의 크랙 발생 등을 억제할 수 있으며, 터치패널용으로서의 굴곡 펜입력 내구성을 크게 향상시킬 수 있다는 것이 발견되었다. 도전성 박막의 결정입경이 너무 작아지면 도전성 박막 중에 비결정 상태와 유사한 부분이 존재하여 신뢰성이나 펜내구성이 저하되기 때문에, 결정입경이 극단적으로 작아지지 않게 하는 것이 바람직하다. 이러한 관점에서, 결정의 최대입경은 10㎚ 이상, 나아가 30nm 이상인 것이 바람직하다.

또한 도전성 박막을 형성하는 재료는, 결정의 최대입경 300㎚ 를 초과하는 것이 없는 경우가 바람직하다. 그리고 도전성 박막을 형성하는 재료의 결정의 최대입경의 분포를 예를 들어 100㎚ 이하, 100 초과∼200㎚, 200 초과∼300㎚ 로 나눈 경우에는, 각 분포폭에 결정이 집중하는 것은 아니며, 적어도 2개의 분포폭을 갖는 경우가 내구성의 균형면에서 바람직하다. 적어도 2개의 분포폭은 각각 적어도 5면적% 의 결정 함유량을 갖는 것이 바람직하다. 특히 100nm 이하의 분포폭과, 100 초과∼200㎚ 의 분포폭에 적어도 5면적% 의 결정 함유량을 갖는 것이 바람직하다. 가장 바람직하게는, 100㎚ 이하의 분포폭의 결정 함유량이 50면적% 를 초과하고, 또한 70면적% 이상, 나아가 80면적% 이상이고, 나머지 결정이 100 초 과∼200㎚ 의 분포폭에 존재하는 경우가 바람직하다. 또한 도전성 박막을 형성하는 재료의 결정의 최대입경의 평균입경은 50∼250㎚, 또한 60∼150㎚, 나아가 70∼100㎚ 인 것이 바람직하다.

도전성 박막의 결정입경 및 입경분포를 상기한 바와 같이 규제하기 위해서는, 도전성 박막의 재료구성이나 그 박막 형성방법을 적절히 선택하면 된다. 예를 들어, 도전성 박막이 산화주석을 함유하는 산화인듐 (ITO) 에 의해 형성되어 있는 경우에는, ITO 중의 산화주석 함량을 늘려 입경이 작은 결정의 함유비율을 증대시킬 수 있다. ITO 중의 산화주석 함유량 (산화인듐과 산화주석의 합계에 대한 산화주석의 함유량) 은, 바람직하게는 2∼50중량%, 더욱 바람직하게는 3∼15중량%, 특히 바람직하게는 3∼10중량% 이다.

또한 도전성 박막의 결정입경 및 입경분포는, 이 박막의 하지가 되는 제 1 및 제 2 유전체 박막의 재료구성이나 그 형성방법을 선택함으로써도 규제하는 것이 가능하다. 예를 들어, 제 2 유전체 박막으로서 SiO₂ 박막을 형성하는 경우, 실리카코트법으로 형성하는 것보다도 전자빔 가열에 의한 진공증착법으로 형성하는 편이, 도전성 박막 중의 입경이 작은 결정의 함유량을 더 많게 할 수 있다.

본 발명에 있어서, 필름기재의 광의 굴절률은 통상 1.4∼1.7 정도이고, 도전성 박막의 광의 굴절률은 통상 약 2 정도이다. 필름기재의 광의 굴절률을 n₁, 제 1 유전체 박막의 광의 굴절률을 n₂, 제 2 유전체 박막의 광의 굴절률을 n₃, 도전성 박막의 광의 굴절률을 n₄ 로 하였을 때, 그들의 굴절률이 n₃<n₂≤n₁<n₄ 의 관계를 만족하는 것이 바람직하다. 제 1 유전체 박막 및 제 2 유전체 박막은, 상기한 바와 같은 광의 굴절률의 관계를 만족하도록, 즉 제 1 유전체 박막의 광의 굴절률 n₂ 가 제 2 유전체 박막의 광의 굴절률 n₃ 보다 크고 또한 필름기재의 광의 굴절률 n₁ 에 비해 동등 이하가 되도록, 상기한 재료 중에서 적절한 재료가 선택되는 것이 바람직하다.

본 발명에서는, 이와 같이 일방의 면에 제 1 및 제 2 유전체 박막을 사이에 두고 투명한 도전성 박막을 형성한 필름기재의 타방의 면에, 투명한 점착제층을 사이에 두고 투명 기체를 접합한다. 이 접합은 투명 기체 쪽에 상기 점착제층을 형성해 두고 그것에 필름기재를 접합하도록 해도 되고, 반대로 필름기재 쪽에 상기 점착제층을 형성해 두고 그것에 투명 기체를 접합해도 된다. 후자의 방법에서는 점착제층의 형성을 필름기재를 롤형으로 하여 연속적으로 행할 수 있어, 생산성의 면에서 보다 유리하다.

점착제층은 투명성을 갖는 것이면 되고, 예를 들어 아크릴계 점착제, 실리콘계 점착제, 고무계 점착제 등이 사용된다. 점착제층은 투명 기체의 접착후 그 쿠션효과에 의해, 필름기재의 일방의 면에 형성된 도전성 박막의 내찰상성이나 터치패널용으로서의 타점 특성을 향상시키는 기능을 갖는다. 이 기능을 더욱 잘 발휘시키기 위해, 점착제층의 탄성계수를 1∼100N/㎠ 의 범위, 두께를 1㎛ 이상, 통상 5∼100㎛ 의 범위로 설정하는 것이 바람직하다.

점착제층의 탄성계수가 1N/㎠ 미만이 되면 점착제층은 비탄성이 되기 때문 에, 가압에 의해 용이하게 변형되어 필름기재, 나아가서는 도전성 박막에 요철을 발생시키고, 또한 가공절단면으로부터 점착제가 비어져 나오는 일이 생기기 쉬우며, 또한 도전성 박막의 내찰상성이나 터치패널로서의 타점 특성의 향상효과가 저감된다. 또한 100N/㎠ 를 초과하면 점착제층이 단단해져 그 쿠션효과를 기대할 수 없게 되며, 도전성 박막의 내찰상성이나 터치패널로서의 타점 특성을 향상시킬 수 없다.

점착제층의 두께가 1㎛ 미만이 되면 그 쿠션효과를 기대할 수 없게 되므로, 도전성 박막의 내찰상성이나 터치패널로서의 타점 특성의 향상을 기대할 수 없다. 또한 점착제층을 너무 두껍게 하면 투명성을 손상시키거나 점착제층의 형성이나 투명 기체의 접합 작업성, 그리고 비용면에서 양호한 결과를 얻기 어렵다.

이러한 점착제층을 사이에 두고 접합되는 투명 기체는, 필름기재에 대하여 양호한 기계적 강도를 부여하고, 특히 컬 등의 발생방지에 기여하는 것이며, 이것을 접합한 후에도 가요성일 것이 요구되는 경우는 통상 6∼300㎛ 정도의 플라스틱필름이 사용되고, 가요성이 특별히 요구되지 않는 경우는 통상 0.05∼10㎜ 정도의 유리판이나 필름상 내지 판상의 플라스틱이 사용된다. 플라스틱의 재질로는 상기한 필름기재와 동일한 것을 들 수 있다.

또, 필요에 따라 상기한 투명 기체의 외표면 (점착제층과는 반대측의 면) 에, 시인성의 향상을 목적으로 한 방현처리층이나 반사방지층을 형성하거나, 외표면의 보호를 목적으로 한 하드코트층을 형성하도록 해도 된다. 후자인 하드코트층으로는, 예를 들어 멜라닌계 수지, 우레탄계 수지, 알키드계 수지, 아크릴계 수지, 규소계 수지 등의 경화형 수지로 이루어지는 경화 피막이 바람직하게 사용된다.

본 발명의 투명 도전성 적층체는, 상기한 바와 같이 투명한 필름기재의 일방의 면에 투명한 제 1 및 제 2 유전체 박막을 사이에 두고 특정한 결정입경 및 입경분포를 갖는 투명한 도전성 박막이 적층되어 있음과 함께, 상기 필름기재의 타방의 면에 투명한 점착제층을 사이에 두고 투명 기체가 접합된 구성으로 이루어지는 것이다.

이 투명 도전성 적층체는, 도전성 박막측의 물성으로서 도전성 박막측의 경도가 1GPa 이상, 특히 1.5GPa 인 것이 바람직하고, 또한 도전성 박막측의 탄성률이 5GPa 이상, 특히 6GPa 이상인 것이 바람직하다. 이러한 물성을 가짐으로써, 투명 도전성 적층체를 휘게 하더라도 도전성 박막에 크랙이 들어가거나 전기저항치가 열화되는 등의 지장을 초래하지 않고, 내굴곡성능이 높은 투명 도전성 적층체로서 터치패널 등의 광일렉트로닉스 분야의 기판에 바람직하게 사용할 수 있다. 상기 도전성 박막측의 경도의 상한은, 내크랙성의 점에서 5GPa 이하, 나아가 4GPa 이하로 하는 것이 바람직하고, 상기 도전성 박막측의 탄성률도 마찬가지로 내크랙성의 점에서 20GPa 이하, 나아가 16GPa 이하로 하는 것이 바람직하다.

상기 도전성 박막측의 경도 및 탄성률은 인덴테이션 시험 (압자 누르기 시험) 에 의해, 예를 들어 주사형 프로브 현미경 (JEOL.LTD/니혼덴시 JSPM-4200) 등을 사용하여 측정할 수 있다. 박막 경도 측정에서는 일반적으로 압자의 누르기 깊이는 막두께 깊이의 10분의 1 정도가 되도록 할 필요가 있다.

인덴테이션 시험에서는 피시험체 (즉 투명 도전성 적층체의 도전성 박막측) 에 하중을 가해 압자를 눌러 인덴테이션 곡선 (하중-누르기 깊이 곡선) 을 얻는다. 그 때의 최대하중 (Pmax) 과, 압자와 피시험체 사이의 접촉투영면적 A 의 비에 의해 피시험체의 경도 (H) 가 하기의 식 (1) 에서 구해진다. 또한 인덴테이션 곡선의 하중 제거 곡선의 초기구배 (S) 로부터, 피시험체의 복합탄성률 (Er) 이 하기의 식 (2) 에서 구해진다. 그리고, 압자의 영률 (Ei), 압자의 푸아송비 (vi), 피시험체의 푸아송비 (vs) 로부터, 피시험체의 영률 (Es) 이 하기의 식 (3) 에 의해 구해진다.

여기에서, 하기의 식 (2) 중 β 는 상수이다. 또한 압자는 다이아몬드이고, 그 영률 (Ei) 은 1,140GPa, 푸아송비는 0.07 이다.

H=Pmax/A ···(1)

S=(2/√π)·Er·β·√A ···(2)

Er=1/{(1-vs2)/Es+(1-vi2)/Ei} ···(3)

여기에서는, 피시험체인 도전성 박막의 푸아송비 (vs) 는 알 수 없기 때문에, 상기 복합탄성률 (Er) 을 본 발명에서 말하는 탄성률로 한다. 측정의 상세한 것에 대해서는, 예를 들어 W. C. Oliver and G. M. Phar, J. Meter. Res., Vol.7, No.6, June 1992 나, Handbook of Micro/Nanotribology 등에 기재되어 있는 바와 같고, 공지된 방법에 의해 측정할 수 있다.

도 1 은 본 발명의 투명 도전성 적층체의 일례를 나타낸 것으로, 투명한 필름기재 (1) 의 일방의 면에 투명한 제 1 유전체 박막 (2), 투명한 제 2 유전체 박 막 (3), 투명한 도전성 박막 (4) 이 이 순서로 적층되어 있으며, 타방의 면에는 투명한 점착제층 (5) 을 사이에 두고 투명 기체 (6) 가 접합되어 있다.

또한 도 2 는 본 발명의 투명 도전성 적층체의 다른 예를 나타낸 것으로, 투명 기체 (6) 의 외표면에 하드코트층 (7) 을 형성하도록 한 것이며, 그 밖의 구성요소는 도 1 과 완전히 동일하여 동일번호를 붙이고 그 설명을 생략한다.

도 3 은 본 발명의 투명 도전성 적층체를 사용한 터치패널의 예를 나타낸 것이다. 즉, 도전성 박막 (4a, 4b) 을 갖는 한 쌍의 패널판 (P1, P2) 을, 서로 직교하도록 형성한 도전성 박막 (4a, 4b) 끼리 대향하도록 스페이서 (8) 를 사이에 두고 대향 배치하여 이루어지는 터치패널에 있어서, 일방의 패널판 (P1) 으로서 상기한 도 2 에 나타내는 투명 도전성 적층체를 사용한 것이다.

이 터치패널에서는, 패널판 (P1) 측으로부터 입력펜으로 가압 타점하였을 때, 도전성 박막 (4a, 4b) 끼리 접촉하여 전기회로의 ON 상태가 되고, 상기 가압을 해제하면 원래의 OFF 상태로 되돌아가는 투명 스위치 횡체로서 기능한다. 그 때, 패널판 (P1) 이 상기 투명 도전성 적층체로 이루어지기 때문에, 도전성 박막의 내찰상성이나 내굴곡성 등이 우수하고, 장기간에 걸쳐 상기 기능을 안정적으로 유지시킬 수 있다.

상기 도 3 에 있어서, 패널판 (P1) 은 도 1 에 나타내는 투명 도전성 적층체이어도 된다. 또, 패널판 (P2) 은 플라스틱 필름이나 유리판 등으로 이루어지는 투명 기체 (9) 에 도전성 박막 (4b) 을 형성한 것이지만, 상기 패널판 (P1) 과 동일한 도 1 또는 도 2 에 나타내는 투명 도전성 적층체를 사용해도 된다.

이하에 본 발명의 실시예를 비교예와 대비하여 기재하며, 보다 구체적으로 설명한다. 또, 이하에 있어서 부는 중량부를 의미하는 것으로 한다.

도전성 박막의 결정입경 및 입경분포는, 전계방출형 투과형 전자현미경 (FE-TEM, Hitachi, HF-2000) 에 의해 도전성 박막의 표면을 관찰하여 평가하였다. 결정의 최대입경은 구체적으로는 다음 방법으로 측정하였다. 먼저 폴리에스테르 필름 상에 스퍼터링으로 ITO 막을 형성한다. 이것을 샬레에 정치하고, 헥사플루오로이소프로판올을 조심스럽게 부어 폴리에스테르 필름을 용해 제거한다. 그리고 백금으로 만든 메시로 ITO 의 박막을 건져내 투과형 전자현미경의 샘플스테이지에 고정한다. 이것을 각 예에 따라 5만배∼20만배 정도의 배율로 사진촬영하여, 1.5㎛×1.5㎛ 의 면적당 존재하는 결정의 최대입경을 관찰하여 평가하였다.

실시예 1

두께가 25㎛ 인 폴리에틸렌테레프탈레이트필름 (이하, PET 필름이라 함) 으로 이루어지는 투명한 필름기재 (광의 굴절률 n₁ = 1.66) 의 일방의 면에, 멜라민 수지 : 알키드수지 : 유기실란 축합물 = 2 : 2 : 1 (중량비) 의 열경화형 수지로 이루어지는 경화 피막 (광의 굴절률 n₂ = 1.54) 을 두께 150㎚ 로 형성하여, 투명한 제 1 유전체 박막으로 하였다.

다음에, 이 제 1 유전체 박막 상에 실리카코트법에 의해 SiO₂ 박막으로 이루어지는 제 2 유전체 박막을 형성하였다. 즉, 상기 제 1 유전체 박막 상에 실리 카졸 (콜코트사 제조 「콜코트 P」) 을 고형분 농도가 2% 가 되도록 에탄올로 희석한 것을 도포하고 150℃ 에서 2분 건조시킨 후 경화시켜, 두께가 30㎚ 인 SiO₂ 박막 (광의 굴절률 n₃ = 1.46) 을 형성하여 투명한 제 2 유전체 박막으로 하였다.

이와 같이 필름기재 상에 하지 박막을 적층한 후, 그 위 (제 2 유전체 박막 위) 에 다시 아르곤가스 80% 와 산소가스 20% 로 이루어지는 4×10^-3Pa 의 분위기중에서, 산화인듐 및 산화주석의 혼합물의 소결체 (산화인듐 97중량%, 산화주석 3중량%) 를 사용한 스퍼터링법에 의해 두께가 20㎚ 인 산화인듐과 산화주석의 복합산화물 (광의 굴절률 n₄ = 2.00) 로 이루어지는 투명한 도전성 박막 (ITO 박막) 을 형성하여 150℃ 에서 1.5시간 가열하였다. 이 도전성 박막의 결정의 입경분포를 표 2 에 나타낸다.

다음에, 상기 PET 필름의 타방의 면에, 탄성계수가 10N/㎠ 로 조정된 투명한 아크릴계 점착제층 (아크릴산부틸 : 아크릴산 : 아세트산비닐의 중량비 100 : 2 : 5 인 단량체 혼합물의 공중합체 100부에 이소시아네이트계 가교제를 1부 배합하여 이루어지는 아크릴계 점착제) 을 약 20㎛ 의 두께로 형성하고, 다시 그 위에 두께가 125㎛ 인 PET 필름으로 이루어지는 투명 기체를 접합하였다.

이어서, 상기 투명 기체 상에 아크릴·우레탄계 수지 (다이닛폰잉크화학공업사 제조의 상품명 「유니딕 17-806」) 100부에 광중합개시제로서 히드록시시클로헥실페닐케톤 (치바스페셜티케미칼즈사 제조의 상품명 「이르가큐어 184」) 5부를 첨가하고, 50중량% 의 농도로 희석한 톨루엔 용액을 도포하여 100℃ 에서 3분 건조시 킨 후, 즉시 오존타입 고압수은등 (80W/㎝, 15㎝ 집광형) 2개의 등으로 자외선 조사를 하여 두께가 5㎛ 인 하드코트층을 형성함으로써, 도 2 에 나타내는 구조의 투명 도전성 적층체를 제작하였다.

이 투명 도전성 적층체를 일방의 패널판으로 하고, 타방의 패널판으로서 유리판 위에 두께가 30㎚ 인 ITO 박막을 상기와 동일한 방법으로 형성한 것을 사용하여, 이 양 패널판을 ITO 박막끼리가 대향하도록 두께가 20㎛ 인 스페이서를 사이에 두어 양 패널판의 갭이 150㎛ 가 되도록 대향 배치시켜, 스위치 구조체로서의 터치패널을 제작하였다. 양 패널판의 각 ITO 박막은 상기 대향 배치에 앞서 미리 서로 직교하도록 형성하였다.

실시예 2

제 1 유전체 박막 (경화 피막) 의 두께를 200㎚ 로 변경한 것 이외에는 실시예 1 과 동일하게 하여, 투명 도전성 적층체와 이것을 사용한 터치패널을 제작하였다. 도전성 박막의 결정의 입경분포를 표 2 에 나타낸다.

실시예 3

제 2 유전체 박막 (SiO₂ 박막) 의 두께를 60㎚ 로 변경한 것 이외에는 실시예 1 과 동일하게 하여, 투명 도전성 적층체와 이것을 사용한 터치패널을 제작하였다. 도전성 박막의 결정의 입경분포를 표 2 에 나타낸다.

실시예 4

제 2 유전체 박막 (SiO₂ 박막) 의 형성에 있어서, 실리카코트법 대신에 SiO₂ 를 전자 빔 가열법에 의해 1×10^-2∼3×10^-2Pa 의 진공도로 진공 증착하여 두께가 30㎚ 인 SiO₂ 박막을 형성한 것 이외에는 실시예 1 과 동일하게 하여, 투명 도전성 적층체와 이것을 사용한 터치패널을 제작하였다. 도전성 박막의 결정의 입경분포를 표 2 에 나타낸다.

실시예 5

도전성 박막 (ITO 박막) 의 형성에 있어서, 증착원료로서 산화인듐 및 산화주석의 혼합물의 소결체 (산화인듐 90중량%, 산화주석 10중량%) 를 사용하여 두께가 20㎚ 인 ITO 박막을 형성한 것 이외에는 실시예 1 과 동일하게 하여, 투명 도전성 적층체와 이것을 사용한 터치패널을 제작하였다. 도전성 박막의 결정의 입경분포를 표 2 에 나타낸다.

실시예 6

제 2 유전체 박막 (SiO₂ 박막) 의 형성에 있어서, 실리카코트법 대신에 SiO₂ 를 전자 빔 가열법에 의해 1×10^-2∼3×10^-2Pa 의 진공도로 진공증착하여 두께가 30㎚ 인 SiO₂ 박막을 형성한 것, 도전성 박막 (ITO 박막) 의 형성에 있어서, 증착원료로서 산화인듐 및 산화주석의 혼합물의 소결체 (산화인듐 90중량%, 산화주석 10중량%) 를 사용하여 두께가 20㎚ 인 ITO 박막을 형성한 것 이외에는 실시예 1 과 동일하게 하여 투명 도전성 적층체와 이것을 사용한 터치패널을 제작하였다. 도전성 박막의 결정의 입경분포를 표 2 에 나타낸다.

실시예 7

제 2 유전체 박막 (SiO₂ 박막) 의 형성에 있어서, 실리카코트법 대신에 SiO₂ 를 전자 빔 가열법에 의해 1×10^-2∼3×10^-2Pa 진공도로 진공증착하여 두께가 30㎚ 인 SiO₂ 박막을 형성한 것, 도전성 박막 (ITO 박막) 의 형성에 있어서, 증착원료로서 산화인듐 및 산화주석의 혼합물의 소결체 (산화인듐 95중량%, 산화주석 5중량%) 을 사용하여 두께가 20㎚ 인 ITO 박막을 형성한 것 이외에는 실시예 1 과 동일하게 하여 투명 도전성 적층체와 이것을 사용한 터치패널을 제작하였다. 도전성 박막의 결정의 입경분포를 표 2 에 나타낸다.

비교예 1

제 1 유전체 박막 (경화 피막) 을 형성하지 않은 것 이외에는 실시예 1 과 동일하게 하여 투명 도전성 적층체와 이것을 사용한 터치패널을 제작하였다. 도전성 박막의 결정의 입경분포를 표 2 에 나타낸다.

비교예 2

제 2 유전체 박막 (SiO₂ 박막) 을 형성하지 않은 것 이외에는 실시예 1 과 동일하게 하여 투명 도전성 적층체와 이것을 사용한 터치패널을 제작하였다. 도전성 박막의 결정의 입경분포를 표 2 에 나타낸다.

비교예 3

도전성 박막 (ITO 박막) 의 형성에 있어서, 증착원료로서 산화인듐 및 산화주석의 혼합물의 소결체 (산화인듐 99중량%, 산화주석 1중량%) 를 사용하여 두께가 20㎚ 인 ITO 박막을 형성한 것 이외에는 실시예 1 과 동일하게 하여 투명 도전성 적층체와 이것을 사용한 터치패널을 제작하였다. 도전성 박막의 결정의 입경분포를 표 2 에 나타낸다.

비교예 4

제 2 유전체 박막 (SiO₂ 박막) 을 형성하지 않은 것 이외에는 실시예 5 와 동일하게 하여 투명 도전성 적층체와 이것을 사용한 터치패널을 제작하였다. 이 도전성 박막의 결정의 입경분포를 표 2 에 나타낸다.

비교예 5

제 2 유전체 박막 (SiO₂ 박막) 의 형성에 있어서, 실리카코트법 대신에 SiO₂ 를 전자 빔 가열법에 의해 1×10^-2∼3×10^-2Pa 의 진공도로 진공 증착하여 두께가 30㎚ 인 SiO₂ 박막을 형성한 것, 도전성 박막 (ITO 박막) 의 형성에 있어서, 증착원료로서 산화인듐 및 산화주석의 혼합물의 소결체 (산화인듐 99중량%, 산화주석 1중량%) 를 사용하여 두께가 20㎚ 인 ITO 박막을 형성한 것 이외에는 실시예 1 과 동일하게 하여 투명 도전성 적층체와 이것을 사용한 터치패널을 제작하였다. 도전성 박막의 결정의 입경분포를 표 2 에 나타낸다.

상기 실시예 1∼7 및 비교예 1∼5 의 각 투명 도전성 적층체에 대해, 각 층 (박막) 의 재료, 굴절률, 두께 등을 표 1 에 나타낸다. 또한 도전성 박막의 결정의 입경분포를 표 2 에 나타낸다.

또한 각 투명 도전성 적층체에 대해, 필름저항 및 광의 투과율과 함께 도전성 박막측의 경도 및 탄성률을 하기의 방법에 의해 측정하였다. 이들 결과는 표 3 에 나타내는 것과 같았다.

상기 경도 및 탄성률을 측정할 때, 필름기재 (PET 필름) 의 이면에 점착제층 및 투명 기체를 형성하지 않은 적층체, 즉 도 4 에 나타내는 바와 같은 필름기재 (1) 의 일방의 면에 하지 박막 (제 1 유전체 박막 (2) 및/또는 제 2 유전체 박막 (3)) 을 사이에 두고 도전성 박막 (ITO 박막 ; 4) 을 형성한 적층체를 피시험체로서 사용하였다.

<필름저항>

4 단자법을 사용하여 필름의 표면 전기저항 (Ω/□) 을 측정하였다.

<광의 투과율>

시마즈제작소 제조 분광분석장치 UV-240 을 사용하여, 광파장 550㎚ 에서의 가시광선 투과율을 측정하였다.

<도전성 박막측의 경도 및 탄성률>

인덴테이션 시험에 의해, 본문에 상세하게 기재된 방법으로 도전성 박막측의 경도 및 탄성률을 측정하였다. 즉, 도 4 에 나타낸 바와 같이 피시험체를 그 도전성 박막 (ITO 박막 ; 4) 을 위로 하여 시료대 (20) 에 고정하였다. 이와 같이 고정한 상태에서 도전성 박막 (4) 측에 압자 (21) 를 수직방향으로 하중을 걸어 눌러 인덴테이션 곡선 (하중-누르기 깊이 곡선) 을 얻었다. 이로부터, 상기 식 (1), (2) 에 기초하여 도전성 박막측의 경도 및 탄성률을 산출하였다.

측정은, 주사형 프로브 현미경 (JEOL.LTD/니혼덴시 : JSPM-4200) 을 사용하였다. 또한 압자 (21) 로는 다이아몬드 압자 (삼각추) (TI-037 90°) 를 사용하였다. 이 압자를 사용해서, 수직방향으로 하중 20μN 으로 1 회의 인덴테이션 (압자 누르기) 을 3초간 실시하여, 1샘플당 5회 측정하여 평균치를 구하였다. 각 회의 측정은 압흔의 영향이 생기지 않도록 측정개소의 거리를 충분히 두었다.

다음에, 상기 실시예 1∼7 및 비교예 1∼5 의 각 터치패널에 대해, 하기의 방법에 의해 타점 특성, 펜입력 내구성 및 굴곡 펜입력 내구성을 측정하였다. 이들 결과는 표 3 에 나타내는 바와 같았다.

<타점 특성>

투명 도전성 적층체로 구성한 패널판측으로부터, 경도 40도의 우레탄고무로 이루어지는 로드 (열쇠끝 7R) 를 사용하여 하중 100g 으로 100만회의 센터 타점을 친 후 필름저항 (Rd) 을 측정하여, 초기의 필름저항 (Ro) 에 대한 변화율 (Rd/Ro) 을 구해 타점 특성을 평가하였다. 상기 필름저항의 측정은 대향 배치한 도전성 박막끼리의 타점시의 접촉저항에 대해 행하여 그 평균치로 나타낸 것이다.

<고하중 펜입력 내구성>

(A) : 투명 도전성 적층체로 구성한 패널판측으로부터, 폴리아세탈로 이루어지는 펜 (펜끝 R 0.8㎜) 을 사용하여 하중 500g 으로 30만회 슬라이딩시켰다. 슬라이딩한 후 이하와 같이 리니어리티를 측정하여 고하중 펜입력 내구성을 평가하였다.

[리니어리티의 측정방법]

투명 도전 적층체에 5V 의 전압을 인가하여, 투명 도전 적층체에서의, 전압을 인가하는 단자 A (측정개시위치) 및 단자 B (측정종료위치) 사이의 출력전압을 측정하였다.

리니어리티는, 측정개시위치 A 에서의 출력전압을 E_A, 측정종료위치 B 에서의 출력전압을 E_B, 각 측정점 X 에서의 출력전압을 E_X, 이론치를 E_XX 라 하면, 이하의 계산으로 구할 수 있다.

E_XX (이론치) = {X·(E_B-E_A)/(B-A)}+E_A

리니어리티(%) =〔E_XX-E_X)/(E_B-E_A)〕×100

리니어리티 측정의 개략적인 것은 도 5 에 나타내는 바와 같다. 터치패널을 사용하는 화상표시장치에서는, 펜으로 눌려서 상부 패널과 하부 패널의 접촉부분의 저항치로부터 화면상에 표시되는 펜의 위치가 결정되어 있다. 상부 및 하부 패널 표면의 출력전압 분포가 이론선 (이상선) 과 같이 되어 있는 것으로 저항치는 정해진다. 그러면, 전압치가 도 5 의 실측치와 같이 이론선으로부터 어긋나면 실제 펜 위치와 저항치에 의해 결정되는 화면상의 펜 위치가 잘 동조하지 않게 된다. 이론선으로부터 어긋난 것이 리니어리티이고, 그 값이 클수록 실제의 펜 위치와 화면상의 펜 위치의 어긋남이 커진다.

(B) : 또한 투명 도전성 적층체로 구성한 패널판측으로부터, 폴리아세탈로 이루어지는 펜 (펜끝 R 0.8㎜) 을 사용하여 각 하중으로 10만회 슬라이딩시켰다. 슬라이딩한 후의 리니어리티가 1.5% 이하인 최대하중을 구하였다. 이 하중이 무거울수록 펜입력 내구성의 특성이 우수한 것을 의미한다.

<굴곡 펜입력 내구성>

(A) : 투명 도전성 적층체로 구성한 패널판측으로부터, 폴리아세탈로 이루어지는 펜 (펜끝 R 0.8㎜) 을 사용하여 하중 250g 으로 5만회 슬라이딩시켰다. 그 때, 도 6 에 나타내는 바와 같이 양 패널의 P1 과 P2 의 갭을 300㎛ 로 하여, 패널판 (P1) 측으로부터 입력펜 (10) 을 슬라이딩시켰을 때의 펜 슬라이딩 각도 (θ) 가 4.0° 가 되게 하였다. 이 슬라이딩 후 투명 도전성 적층체의 리니어리티를 상기와 동일하게 측정하여 굴곡 펜입력 내구성을 평가하였다.

(B) : 투명 도전성 적층체로 구성한 패널판측으로부터, 폴리아세탈로 이루어지는 펜 (펜끝 R 0.8㎜) 을 사용하여, 하중 250g 으로 10만회 슬라이딩시켰다. 그 때, 도 6 에 나타내는 바와 같이 양 패널의 P1 과 P2 의 간격을 조정하여 각도 (θ) 를 변화시켜, 각 각도에서 패널판 (P1) 측으로부터 입력펜 (10) 을 슬라이딩시켰을 때의 슬라이딩 후의 리니어리티가 1.5% 이하가 되는 각도 (θ) 를 구하였다. 이 각도가 클수록 굴곡 펜입력 내구성의 특성이 우수한 것을 의미한다.

상기 표 3 의 결과로부터 알 수 있는 바와 같이, 본 발명의 실시예 1∼7 의 투명 도전성 적층체는 투명성이 양호하고 도전성도 만족하는 것이며, 또한 도전성 박막측의 경도는 1.5GPa 이상, 도전성 박막측의 탄성률은 6GPa 이상으로 우수한 특성을 구비하고 있으며, 이것을 이용한 터치패널은 타점 특성 및 펜입력 내구성이 우수하고 또한 굴곡 펜입력 내구성도 우수한 것을 알 수 있다.

이에 반하여, 제 1 유전체 박막 또는 제 2 유전체 박막을 형성하지 않은 비교예 1, 2, 4 에서는, 투명 도전성 적층체의 투명성이 떨어지고 터치패널로서의 내구성이 떨어진다. 그리고 도전성 박막의 결정 중 입경 300㎚ 를 초과하는 결정의 함유량이 50면적% 를 초과하는 비교예 3, 5 에서는 굴곡 펜입력 내구성이 떨어진다.

본 발명의 투명 도전성 적층체는, 액정 디스플레이, 일렉트로루미네선스 디스플레이나 터치패널에 바람직하게 사용된다.

Claims (17)

1. 두께가 2∼120㎛ 인 투명한 필름기재의 일방의 면에, 투명한 제 1 유전체 박막, 투명한 제 2 유전체 박막 및 투명한 도전성 박막을 이 순서로 적층하고, 상기 필름기재의 타방의 면에 투명한 점착제층을 사이에 두고 투명 기체를 접합하여 이루어지며,

   제 2 유전체 박막은, 무기물이거나 또는 유기물과 무기물의 혼합물이고,

   상기 도전성 박막은, 이 박막을 형성하는 재료의 결정은 최대입경이 300㎚ 이하이고, 상기 최대입경의 분포를 100㎚ 이하, 100 초과∼200㎚, 200 초과∼300㎚ 로 나눈 경우에, 적어도 2개의 분포폭에 최대입경의 분포를 갖는 것을 특징으로 하는 투명 도전성 적층체.
2. 제 1 항에 있어서,

   적어도 2개의 분포폭은 각각 적어도 5면적% 의 결정 함유량을 갖는 것을 특징으로 하는 투명 도전성 적층체.
3. 제 1 항에 있어서,

   100nm 이하의 분포폭과, 100 초과∼200㎚ 의 분포폭에 적어도 5면적% 의 결정 함유량을 갖는 것을 특징으로 하는 투명 도전성 적층체.
4. 제 3 항에 있어서,

   100㎚ 이하의 분포폭의 결정 함유량이 50면적% 를 초과하고, 나머지 결정이 100 초과∼200㎚ 의 분포폭에 존재하는 것을 특징으로 하는 투명 도전성 적층체.
5. 제 3 항에 있어서,

   100㎚ 이하의 분포폭의 결정 함유량이 70면적% 를 초과하고, 나머지 결정이 100 초과∼200㎚ 의 분포폭에 존재하는 것을 특징으로 하는 투명 도전성 적층체.
6. 제 3 항에 있어서,

   100㎚ 이하의 분포폭의 결정 함유량이 80면적% 를 초과하고, 나머지 결정이 100 초과∼200㎚ 의 분포폭에 존재하는 것을 특징으로 하는 투명 도전성 적층체.
7. 제 1 항에 있어서,

   결정의 최대입경의 평균입경이 50∼250㎚ 인 것을 특징으로 하는 투명 도전성 적층체.
8. 제 1 항에 있어서,

   결정의 최대입경의 평균입경이 60∼150㎚ 인 것을 특징으로 하는 투명 도전성 적층체.
9. 제 1 항에 있어서,

   결정의 최대입경의 평균입경이 70∼100㎚ 인 것을 특징으로 하는 투명 도전성 적층체.
10. 제 1 항에 있어서,

    투명한 도전성 박막은, 이 박막을 형성하는 재료의 결정 중 최대입경이 200㎚ 이하인 결정 함유량이 50면적% 를 초과하는 것을 특징으로 하는 투명 도전성 적층체.
11. 제 1 항에 있어서,

    투명한 도전성 박막의 경도가 1.5GPa 이상이고, 탄성률이 6GPa 이상인 것을 특징으로 하는 투명 도전성 적층체.
12. 제 1 항에 있어서,

    도전성 박막은, 산화주석을 함유하는 산화인듐에 의해 형성되어 있고, 산화인듐과 산화주석의 합계에 대한 산화주석의 함유량은 2∼50중량% 인 것을 특징으로 하는 투명 도전성 적층체.
13. 제 12 항에 있어서,

    산화인듐과 산화주석의 합계에 대한 산화주석의 함유량은 3∼15중량% 인 것을 특징으로 하는 투명 도전성 적층체.
14. 제 1 항에 있어서,

    필름기재의 광의 굴절률을 n₁, 제 1 유전체 박막의 광의 굴절률을 n₂, 제 2 유전체 박막의 광의 굴절률을 n₃, 도전성 박막의 광의 굴절률을 n₄ 로 하였을 때,

    그들의 굴절률이 n₃<n₂≤n₁<n₄ 의 관계를 만족하고,

    제 1 유전체 박막의 두께가 100∼250㎚,

    제 2 유전체 박막의 두께가 15∼100㎚ 인 것을 특징으로 하는 투명 도전성 적층체.
15. 제 1 항에 있어서,

    제 1 유전체 박막은, 유기물이거나 또는 유기물과 무기물의 혼합물인 것을 특징으로 하는 투명 도전성 적층체.
16. 제 1 항에 있어서,

    제 2 유전체 박막은 진공증착법에 의해 형성된 무기물인 것을 특징으로 하는 투명 도전성 적층체.
17. 도전성 박막을 갖는 한 쌍의 패널판을, 도전성 박막끼리 대향하도록 스페이서를 사이에 두고 대향 배치하여 이루어지는 터치패널에 있어서, 패널판의 적어도 일방이 제 1 항 내지 제 16 항 중 어느 한 항에 기재된 투명 도전성 적층체로 이루어지는 것을 특징으로 하는 터치패널.

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