KR100911640B1 - 투명 도전성 적층체 및 그것을 구비한 터치 패널 - Google Patents

Abstract

(과제) 터치 패널용으로서의 고온 고습 신뢰성을 만족하고, 또한 펜 입력 내구성에 추가하여 면압 내구성을 갖는 투명 도전성 적층체를 제공한다.

(해결 수단) 투명한 필름 기재의 일방면에 투명 도전성 박막을 갖고, 투명한 필름 기재의 타방면에는 투명한 점착제층을 개재하여 투명 기체가 부착되어 있는 투명 도전성 적층체로서, 상기 투명 도전성 박막은 SnO₂/(SnO₂ ＋ In₂O₃) 가 2 ∼ 6 중량% 인 인듐ㆍ주석 복합 산화물로 이루어지는 제 1 투명 도전성 박막과, SnO₂/(SnO₂ ＋ In₂O₃) 가 6 중량% 를 초과하고 20 중량% 이하인 인듐ㆍ주석 복합 산화물로 이루어지는 제 2 투명 도전성 박막이 투명한 필름 기재측으로부터 이 순서대로 형성되어 이루어지고, 상기 제 1 투명 도전성 박막의 두께 t₁ 과 제 2 투명 도전성 박막의 두께 t₂ 가, (1) t₁ = 10 ∼ 30nm, (2) t₂ = 5 ∼ 20nm, (3) t₁ ＋ t₂ = 20 ∼ 35nm 의 관계를 가짐과 함께, 상기 제 1 투명 도전성 박막과 제 2 투명 도전성 박막이 모두 결정막이며, 상기 투명 기체는 2매 이상의 투명한 기체 필름을 투명한 점착제층을 개재하여 적층한 적층 투명 기체이다.

투명 도전성 적층체, 터치 패널, 면압 내구성

Description

투명 도전성 적층체 및 그것을 구비한 터치 패널 {TRANSPARENT CONDUCTIVE LAMINATE AND TOUCH PANEL WITH THE SAME}

본 발명은 가시광선 영역에 있어서 투명성을 갖고, 추가로 필름 기재 상에 도전성 박막을 구비한 투명 도전성 적층체 및 그것을 구비한 터치 패널에 관한 것이다. 본 발명의 투명 도전성 적층체는 액정 디스플레이, 일렉트로루미네선스 디스플레이 등의 디스플레이 방식이나 터치 패널 등에서의 투명 전극 외에, 투명 물품의 대전 방지나 전자파 차단 등을 위해 사용된다.

터치 패널에는 위치 검출의 방법에 따라서 광학 방식, 초음파 방식, 정전 용량 방식, 저항막 방식 등이 있다. 이 중 저항막 방식은 그 구조가 단순하기 때문에 비용 퍼포먼스가 우수하여, 최근 급속히 보급화되고 있다. 저항막 방식 터치 패널은, 예를 들어 은행의 현금 자동 지급기 (ATM) 나 교통 기관의 표 판매기 등의 표시판에 사용되고 있다.

이 저항막 방식의 터치 패널은, 한쌍의 투명 도전성 필름이 스페이서를 사이에 두고 대향 배치되어 있고, 상측의 투명 도전성 필름에 전류를 보내고, 하측의 투명 도전성 필름에서의 전압을 계측하는 구조로 되어 있다. 상측의 투명 도전 성 필름을 손가락이나 펜 등에 의한 압압 조작을 통하여 하측의 투명 도전성 필름에 접촉시키면, 그 접촉 부분이 통전되어 그 접촉 부분의 위치가 검지된다.

종래, 이러한 투명 도전성 필름으로서 유리 상에 산화 인듐 박막을 형성한 이른바 도전성 유리가 잘 알려져 있지만, 기재가 유리이기 때문에 가요성, 가공성이 떨어져 용도에 따라서 사용할 수 없는 경우가 있다.

이 때문에, 최근에는 가요성, 가공성에 추가하여, 내충격성이 우수하고, 경량이라는 등의 이점에서, 폴리에틸렌테레프탈레이트 필름을 비롯한 각종 플라스틱 필름을 기재로 한 투명 도전성 필름이 사용되고 있다. 그러나, 이러한 투명 도전성 필름은 박막 표면의 광선 반사율이 크기 때문에, 투명성이 떨어진다는 문제가 있는 것 외에 도전성 박막의 내찰상성이나 내굴곡성이 떨어지고, 사용 중에 흠집이 생겨 전기 저항이 증대되거나 단선을 발생시킨다는 문제가 있었다. 또, 상기의 투명 도전성 필름은 내환경 성능도 떨어지고, 특히 고온 고습 분위기 하에서 표면 저항이 변화되기 쉬워, 고온 고습 신뢰성이 떨어지는 문제가 있었다. 최근, 옥외에서 사용되는 스마트폰이나 카 내비게이션 등에 탑재되는 터치 패널의 시장이 확대해 오고 있어 터치 패널의 고온 고습 신뢰성의 향상이 강하게 요망되고 있다.

이러한 문제에 대해, 필름 기재 상에 형성되는 투명 도전성 박막을 2층 구조 로 함으로써 투명성이나 내구성 등을 개선하는 시도가 이루어지고 있다. 예를 들어, 필름 기재 상에 결정립 직경이 작은 제 1 투명 도전성 박막과, 그 위에 결정립 직경이 큰 제 2 투명 도전성 박막을 형성하여, 투명성을 개선하거나 내압성, 내구성, 컬 특성 등을 개선하는 것이 제안되고 있다 (특허 문헌 1 참조). 또, 필 름 기재 상에 산소 함유량과 질소 함유량이 상이한 제 1 및 제 2 투명 도전성 박막을 형성함으로써 펜 입력 내구성을 향상시키는 것이 제안되어 있다 (특허 문헌 2 참조). 그러나, 이들의 문헌에서는 고온 고습 신뢰성을 충분히 만족시킬 수 없다.

또, 필름 기재 상에 2층 구조의 투명 도전성 박막으로서, SnO₂ 함유량이 작은 (3 ∼ 8 중량%) 인듐ㆍ주석 복합 산화물 박막과, 이 위에 SnO₂ 함유량이 큰 (10 ∼ 30 중량%) 인듐ㆍ주석 복합 산화물 박막을 형성하고, 투명성을 개선하거나 터치 패널 가공시의 어닐 공정 및 은 전극이나 스페이서 인쇄시의 건조 공정에 있어서, 표면 저항의 상승을 억제시키는 것이 제안되고 있다 (특허 문헌 3 참조). 그러나, 특허 문헌 3 에 기재된 투명 도전성 박막을 터치 패널용의 투명 전극으로 하는 경우에는, 이 기계적 강도가 충분하지 않고, 펜 입력 내구성을 만족할 수 없다.

그런데, 최근, 스마트폰이나 PDA (Personal Digital Assistance), 게임 등에 탑재되는 터치 패널의 시장이 확대하고 있어, 터치 패널의 협액연화 (挾額緣化) 가 진행되고 있다. 이에 따라, 터치 패널을 손가락으로 압압하는 기회가 많아지고, 펜 입력 내구성 이외에 면압 내구성에 대해서도 더욱 만족시킬 필요가 있게 되었다. 그러나, 상기 특허 문헌에서는 펜 입력 내구성도 만족시킬 수 없는 것이므로, 면압 내구성은 도저히 만족시킬 수 없었다.

[특허 문헌 1] 일본 공개특허공보 2003-263925호

[특허 문헌 2] 일본 공개특허공보 2003-151358호

[특허 문헌 3] 일본 공개특허공보 평10-49306호

본 발명은 상기 문제점에 감안하여 이루어진 것으로서, 투명한 필름 기재의 일방면에 투명 도전성 박막을 갖고, 투명한 필름 기재의 타방면에는 투명한 점착제층을 개재하여 투명 기체 (基體) 가 부착되어 있는 투명 도전성 적층체로서, 터치 패널용으로서의 고온 고습 신뢰성을 만족하고, 또한 펜 입력 내구성에 추가하여 면압 내구성을 갖는 투명 도전성 적층체 및 그것을 구비한 터치 패널을 제공하는 것을 목적으로 한다.

본원 발명자들은 상기 종래의 문제점을 해결하기 위하여 투명 도전성 적층체 및 그것을 구비한 터치 패널에 대해 예의 검토했다. 그 결과, 하기의 구성을 채용함으로써 상기 목적을 달성할 수 있는 것을 알아내어 본 발명을 완성시키기에 이르렀다.

즉, 본 발명은 투명한 필름 기재의 일방면에 투명 도전성 박막을 갖고, 투명한 필름 기재의 타방면에는 투명한 점착제층을 개재하여 투명 기체가 부착되어 있는 투명 도전성 적층체로서,

투명 도전성 박막은 SnO₂/(SnO₂ ＋ In₂O₃) 가 2 ∼ 6 중량% 인 인듐ㆍ주석 복합 산화물로 이루어지는 제 1 투명 도전성 박막과, SnO₂/(SnO₂ ＋ In₂O₃) 가 6 중량% 를 초과하고, 20 중량% 이하인 인듐ㆍ주석 복합 산화물로 이루어지는 제 2 투명 도 전성 박막이, 투명한 필름 기재측으로부터 이 순서대로 형성되어 이루어지고, 상기 제 1 투명 도전성 박막의 두께 t₁ 과 제 2 투명 도전성 박막의 두께 t₂ 가 이하의 (1) ∼ (3);

(1) t_{1 =} 10 ∼ 30nm

(2) t₂ = 5 ∼ 20nm

(3) t₁ ＋ t₂ = 20 ∼ 35nm

의 관계를 가짐과 함께, 상기 제 1 투명 도전성 박막과 제 2 투명 도전성 박막이 모두 결정막으로서,

투명 기체는 2매 이상의 투명한 기체 필름을 투명한 점착제층을 개재하여 적층한 적층 투명 기체인 것을 특징으로 하는 투명 도전성 적층체에 관한 것이다.

상기 투명 도전성 적층체에 있어서, 상기 투명 도전성 박막은 필름 기재측으로부터 투명한 유전체 박막을 개재하여 형성되어 있는 것이 바람직하다.

상기 투명 도전성 적층체에 있어서, 상기 투명 기체의 외표면에 수지층을 형성할 수 있다.

또 본 발명은 상기 투명 도전성 적층체를 구비한 것을 특징으로 하는 터치 패널에 관한 것이다.

상기 특허 문헌 3 의 투명 도전성 박막을 터치 패널용의 투명 전극으로 하는 경우에는 그 기계적 강도를 높여, 펜 입력 내구성에 추가하여 면압 내구성을 유지 시키기 위해서 결정막으로 하는 것을 생각할 수 있다. 그러나, 상기 특허 문헌 3 의 실시예에는 제 2 투명 도전성 박막의 SnO₂ 함유량을 30 중량% 로 한 예가 많이 나타나 있지만, 이 경우 필름 기재에 허용되는 150℃ 이하의 저온 열처리에서는 잘 결정화시킬 수 없다. 또, 제 1 투명 도전성 박막의 SnO₂ 함유량을 8 중량% 로 한 예도 많이 나타나 있지만, 이 경우 상기 저온 열처리에서는 처리 시간을 상당히 길게 하지 않으면 결정화시킬 수 없다. 한편, 특허 문헌 3 의 실시예에는 SnO₂ 함유량이 큰 제 2 투명 도전성 박막의 두께를 30Å (즉 3nm) 로 한 예가 많이 나타나 있지만, 이 경우 터치 패널용으로서 요망되는 고온 고습 신뢰성은 거의 기대할 수 없다.

본 발명에서는 특허 문헌 3 과 같이, 투명한 필름 기재 상에 2층 구조의 투명 도전성 박막으로서 SnO₂ 함유량이 작은 인듐ㆍ주석 복합 산화물 박막으로 이루어지는 제 1 투명 도전성 박막과, 이 위에 SnO₂ 함유량이 큰 인듐ㆍ주석 복합 산화물 박막으로 이루어지는 제 2 투명 도전성 박막을 형성하고 있지만, 제 1 및 제 2 투명 도전성 박막의 각 SnO₂ 함유량을 특허 문헌 3 에 비해 적은 범위로 한정하고 있다. 또한, 제 1 및 제 2 투명 도전성 박막의 각 두께와 양 박막의 합계 두께를 특정 범위로 설정하고 있다. 이와 같이, 제 1 및 제 2 투명 도전성 박막의 각 SnO₂ 함유량과 각 두께를 제어함으로써, 이들의 박막을 필름 기재에 허용되는 150℃ 이하의 저온에서 열처리하여 충분히 결정화시킬 수 있어, 투명 도전성 박막에 결정 막 구조를 부여하고 있다. 이러한 투명 도전성 박막의 결정막 구조에 의해, 본 발명에서는, 투명성 및 펜 입력 내구성에 추가하여, 면압 내구성을 만족시킬 수 있고, 또한 고온 고습 신뢰성도 우수한 투명 도전성 박막을 얻고 있다.

또한, 본 발명에서 투명한 필름 기재에서의 투명 도전성 박막을 형성하지 않은 측면에는, 2매 이상의 투명한 기체 필름을 투명한 점착제층을 개재하여 적층한, 적층 투명 기체를 형성한 투명 도전성 적층체의 구조로 하고 있다. 이러한 구조에서, 예를 들어 투명 도전성 적층체를 터치 패널에 적용했을 경우, 펜 입력 내구성, 또한 이외에 면압 내구성을 향상시킬 수 있다.

상기 투명 도전성 적층체에 있어서, 펜 입력 내구성 및 면압 내구성은 투명 도전성 박막을 필름 기재측으로부터 투명한 유전체 박막을 개재하여 형성함으로써 보다 향상시킬 수 있다. 즉, 상기 유전체 박막은 투명 도전성 박막의 언더코트층으로서 특히 효과를 발휘하여 면내 내구성을 향상시킨다.

이와 같이, 본 발명에 있어서는 인듐ㆍ주석 복합 산화물로 이루어지는 제 1 및 제 2 투명 도전성 박막의 각 SnO₂ 함유량을 한정하고 또한 양 박막의 각 두께와 합계 두께를 특정 범위로 한정함으로써 저온 단시간의 열처리에 의한 결정화가 가능해지고, 제 1 및 제 2 투명 도전성 박막을 결정막 구조로 하고 추가로 투명한 필름 기재에서의 투명 도전성 박막을 형성하지 않은 측면에 적층 투명 기체를 형성함으로써 투명성 및 펜 입력 내구성과 면압 내구성을 충분히 만족시킬 수 있고, 또한 고온 고습 신뢰성도 우수한 투명 도전성 적층체를 제공할 수 있다. 또, 이 투 명 도전성 적층체를 투명 전극으로서 사용함으로써 스마트폰, 카 내비게이션에서 요구되는 높은 신뢰성을 가진 터치 패널을 제공할 수 있다.

본 발명의 실시형태에 대해서 도면을 참조하면서 이하에 설명한다. 단, 설명에 불필요한 부분은 생략하고, 또 설명을 용이하게 하기 위해 확대 또는 축소하여 도시된 부분이 있다.

도 1, 도 2 는, 본 실시형태에 관련된 투명 도전성 적층체의 일례를 나타내는 단면 모식도이다. 도 1 의 투명 도전성 적층체 (A) 는 투명한 필름 기재 (1) 의 일방면에 투명 도전성 박막 (2) 을 갖고, 타방면에 투명한 점착제층 (41) 을 개재하여 적층 투명 기체 (3) 을 부착한 구조이다. 이러한 구조에 있어서 투명 도전성 박막 (2) 은, 필름 기재 (1) 측으로부터 제 1 투명 도전성막 (21) 및 제 2 투명 도전성막 (22) 이 이 순서대로 형성되어 있다. 또 적층 투명 기체 (3) 는 투명한 기체 필름 (31) 과 투명한 기체 필름 (32) 을 투명한 점착제층 (42) 을 개재하여 적층한 것이다. 도 1 에서는 투명한 기체 필름을 2층 적층했을 경우를 예시하고 있지만, 투명한 기체 필름의 적층은 2층 이상이면 되고, 3층, 4층, 또는 5층 이상으로 할 수 있다. 이와 같은 구조로써, 면내 내구성을 보다 향상시킬 수 있다. 또, 도 1 은 적층 투명 기체 (3) 의 외표면에 하드코트층 (수지층 ; 6) 이 형성되어 있는 경우이다. 또, 도 2 에서는 도 1 에 있어서, 투명 도전성 박막 (2) 이 필름 기재 (1) 측에서 투명한 유전체 박막 (5) 을 개재하여 형성되어 있는 경우이다.

상기 필름 기재 (1) 로는 특별히 제한되지 않지만, 투명성을 갖는 각종 플라스틱 필름이 사용된다. 예를 들어, 그 재료로서 폴리에스테르계 수지, 아세테이트계 수지, 폴리에테르술폰계 수지, 폴리카보네이트계 수지, 폴리아미드계 수지, 폴리이미드계 수지, 폴리올레핀계 수지, (메타)아크릴계 수지, 폴리염화비닐계 수지, 폴리염화비닐리덴계 수지, 폴리스티렌계 수지, 폴리비닐알코올계 수지, 폴리아릴레이트계 수지, 폴리페닐렌설파이드계 수지 등을 들 수 있다. 이들 중에서 특히 바람직한 것은, 폴리에스테르계 수지, 폴리카보네이트계 수지, 폴리올레핀계 수지이다.

또, 일본 공개특허공보 2001-343529호 (WO01/37007) 에 기재된 고분자 필름, 예를 들어, (A) 측쇄에 치환 및/또는 비치환 이미드기를 갖는 열가요성 수지와 (B) 측쇄에 치환 및/또는 비치환 페닐 그리고 니트릴기를 갖는 열가요성 수지를 함유하는 수지 조성물을 들 수 있다. 구체적으로, 이소부틸렌 및 N-메틸말레이미드로 이루어지는 교호 공중합체와 아크릴로니트릴ㆍ스티렌 공중합체를 함유하는 수지 조성물의 고분자 필름을 사용할 수 있다.

상기 필름 기재 (1) 의 두께는 2 ∼ 200㎛ 의 범위 내인 것이 바람직하고, 2 ∼ 100㎛ 의 범위 내인 것이 보다 바람직하다. 필름 기재 (1) 의 두께가 2㎛ 미만이면, 필름 기재 (1) 의 기계적 강도가 부족하고, 이 필름 기재 (1) 를 롤상으로 하여 도전성 박막 (2), 유전체 박막 (5) 및 점착제층 (41) 을 연속적으로 형성하는 조작이 곤란해지는 경우가 있다. 한편, 두께가 200㎛ 를 초과하면, 점착제층 (41) 의 쿠션 효과에 기인하여, 도전성 박막 (2) 의 내찰상성이나 터치 패널 용으로서의 타점 특성의 향상을 도모할 수 없게 되는 경우가 있다.

상기 필름 기재 (1) 의 표면에 미리 스퍼터링, 코로나 방전, 화염, 자외선 조사, 전자선 조사, 화성 (化成), 산화 등의 에칭 처리나 하도 처리를 추가하여, 그 위에 형성되는 도전성 박막 (2) 또는 유전체 박막 (5) 의 상기 필름 기재 (1) 에 대한 밀착성을 향상시키도록 해도 된다. 또, 도전성 박막 (2) 또는 유전체 박막 (5) 을 형성하기 전에, 필요에 따라 용제 세정이나 초음파 세정 등에 의해 제진, 청정화해도 된다.

도 2 에 나타내는 유전체 박막 (5) 은 무기물, 유기물 또는 무기물과 유기물의 혼합물에 의해 형성할 수 있다. 무기 재료로는, 예를 들어, 무기물로서 SiO₂, MgF₂, A1₂O₃ 등이 바람직하게 사용된다. 또 유기물로는 아크릴 수지, 우레탄 수지, 멜라민 수지, 알키드 수지, 실록산계 폴리머 등의 유기물을 들 수 있다. 특히, 유기물로는 멜라민 수지와 알키드 수지와 유기 실란 축합물의 혼합물로 이루어지는 열경화형 수지를 사용하는 것이 바람직하다.

유전체 박막 (5) 은 상기의 재료를 사용하여, 진공 증착법, 스퍼터링법, 이온 도금법 등의 드라이 프로세스에 의해 또는 웨트법 (도공법) 등에 의해 형성할 수 있다. 유전체 박막 (5) 은 1층이어도 되고, 2층 이상의 복수층으로 할 수도 있다. 유전체 박막 (5) 의 두께 (복수층인 경우에는 각 층의 두께) 는, 통상 1 ∼ 300nm 정도인 것이 좋다.

필름 기재 (1) 에는, 진공 증착법, 스퍼터링법, 이온 도금법 등의 공지된 박 막 형성법에 의해, 인듐ㆍ주석 복합 산화물로 이루어지는 제 1 및 제 2 투명 도전성 박막 (21, 22) 을 형성한다. 이러한 박막을 형성하기 위한 재료로는, 상기의 박막 형성법에 따라 적절하게 선택되지만, 통상은 산화 인듐과 산화 주석의 소결체 재료가 바람직하게 사용된다. 또, 반응성 스퍼터링법 등의 박막 형성법에서는 금속 인듐과 금속 주석을 사용하여 양 금속을 산화시키면서 박막을 형성할 수도 있다.

이러한 투명 도전성 박막의 형성에 있어서, 상기 박막 형성 재료인 산화 인듐과 산화 주석의 비율 (또는 금속 인듐과 금속 주석의 비율) 을 선택하여, 하층이 되는 제 1 투명 도전성 박막과 상층이 되는 제 2 투명 도전성 박막 사이의 SnO₂ 함유량이 상이하도록 하여 인듐ㆍ주석 복합 산화물을 형성한다. 즉, 본 발명에 있어서, 제 1 투명 도전성 박막에서는 SnO₂/(SnO₂ ＋ In₂O₃) 가 2 ∼ 6 중량%, 특히 바람직하게는 3 ∼ 5 중량% 인 인듐ㆍ주석 복합 산화물을 형성한다. 또, 제 2 투명 도전성 박막에서는 SnO₂/(SnO₂ ＋ In₂O₃) 가 6 중량% 를 초과하여 20 중량% 이하이며, 특히 바람직하게는 10 ∼ 15 중량% 인 인듐ㆍ주석 복합 산화물을 형성한다.

제 1 및 제 2 투명 도전성 박막의 각 SnO₂ 함유량을 상기 특정 범위로 설정했을 때에는, 저온 단시간의 열처리에 의한 결정화가 가능하고, 투명성 및 펜 입력 내구성에 추가하여 면압 내구성이 우수하고, 고온도 신뢰성도 우수한 투명 도전성 박막을 형성할 수 있다. 이것에 대해, 상기의 SnO₂ 함유량이 제 1 투명 도전성 박막에서 2 중량% 미만이 되거나 제 2 투명 도전성 박막에서 6 중량% 이하가 되면, 고온 고습도 신뢰성을 충분히 얻지 못하고, 또 제 1 투명 도전성 박막에서 6 중량% 를 초과하거나 제 2 투명 도전성 박막에서 20 중량% 를 초과하면, 결정화를 위한 열처리 공정에 시간이 걸리거나 결정화 자체가 어려워진다.

또, 본 발명에 있어서는, 상기 제 1 및 제 2 투명 도전성 박막의 각 두께와 그 합계 두께를 특정 범위로 설정하는 것도 중요하다. 즉, 제 1 투명 도전성 박막의 두께 t₁ 과 제 2 투명 도전성 박막의 두께 t₂ 가 다음의 (1) ∼ (3);

(1) t₁ = 10 ∼ 30nm, 바람직하게는 10 ∼ 20nm,

(2) t₂ = 5 ∼ 20nm, 바람직하게는 5 ∼ 15nm,

(3) t₁ ＋ t₂ = 20 ∼ 35nm, 바람직하게는 25 ∼ 30nm,

의 관계를 가질 필요가 있고, 이러한 두께 관계로만 했을 때, 저온 단시간의 열처리에 의한 결정화가 가능하고, 투명성 및 펜 입력 내구성에 추가하여 면압 내구성이 우수하고, 고온 고습도 신뢰성도 우수한 투명 도전성 박막을 형성할 수 있다.

이것에 대해, 제 1 투명 도전성 박막의 두께 t₁ 이 10nm 미만이 되거나 제 2 투명 도전성 박막의 두께 t₂ 가 5nm 미만이 되면, 연속막이 되기 어렵고 고온 고습도 신뢰성을 충분히 얻을 수 없다. 또, 제 1 투명 도전성 박막의 두께 t₁ 이 30nm 를 초과하거나 제 2 투명 도전성 박막의 두께 t₂ 가 20nm 를 초과하면, 표면 저항값이 지나치게 낮아지거나 투명성이 저하된다. 또한, 제 1 투명 도전성 박막의 두께 t₁ 과 제 2 투명 도전성 박막의 두께 t₂ 의 합계 두께가 20nm 미만이 되면, 고온도 신뢰성을 충분히 얻을 수 없거나 표면 저항값이 높아지고, 또 35nm 를 초과하면, 결정화시키기 어려워져 투명성의 저하를 발생시킨다.

본 발명에 있어서는, 이와 같이 특정된 SnO₂ 함유량 및 특정된 두께로 이루어지는 제 1 및 제 2 투명 도전성 박막을 순차로 형성한 후, 적절하게 열처리를 실시하고, 상기의 양 박막을 결정화시킴으로써 결정막으로 형성한다. 열처리의 방법은 공지된 방법에 준하여, 예를 들어, 적외선 히터, 열풍 순환식 오븐 등의 가열 방식을 사용하여 실시할 수 있다. 이 때, 열처리 온도는 필름 기재에 허용되는 온도로서 150℃ 이하의 온도로 되지만, 본 발명에서는 이러한 저온에서 단시간의 열처리에 의해 충분히 결정화시킬 수 있다. 구체적으로는, 150℃ 에서 2시간 이내의 열처리를 실시함으로써 양호한 결정막을 형성할 수 있다.

상기 도전성 박막 (2 ; 제 1 및 제 2 투명 도전성 박막 (21, 22)) 이 형성된 필름 기재 (1) 의 타방면에는 투명한 점착제층 (41) 을 개재하여 적층 투명 기체 (3) 가 부착된다. 적층 투명 기체 (3) 는 2매 이상의 투명한 기체 필름을 투명한 점착제층에 의해 부착시킨 복합 구조이며, 이에 따라 펜 입력 내구성 나아가서는 면압 내구성을 향상시킬 수 있다.

적층 투명 기체 (3) 의 두께는 통상, 90 ∼ 300㎛ 인 것이 바람직하고, 보다 바람직하게는 100 ∼ 250㎛ 로 제어된다. 또, 적층 투명 기체 (3) 를 형성하는 각 기체 필름의 두께는 10 ∼ 200㎛, 나아가 20 ∼ 150㎛ 이며, 이들 기체 필름에 투명한 점착제층을 포함한 적층 투명 기체 (3) 로서의 총 두께가 상기 범위에 포함하도록 제어된다. 기체 필름으로는, 상기의 필름 기재 (1) 와 동일한 것을 들 수 있다.

필름 기재 (1) 와 적층 투명 기체 (3) 의 부착은 적층 투명 기체 (3) 측에 상기의 점착제층 (41) 을 형성해 놓고 이것에 상기 필름 기재 (1) 를 부착시키도록 해도 되고, 반대로 필름 기재 (1) 측에 상기의 점착제층 (41) 을 형성해 놓고 이것에 적층 투명 기체 (3) 를 부착시키도록 해도 된다. 후자의 방법에서는, 점착제층 (41) 의 형성을, 필름 기재 (1) 를 롤상으로 하여 연속적으로 실시할 수 있으므로 생산성 면에서 더욱 유리하다. 또, 필름 기재 (1) 에 기체 필름 (31, 32) 을 순차적으로 점착제층 (41, 42) 에 의해 부착시킴으로써 적층 투명 기체 (3) 를 적층할 수도 있다. 또한, 기체 필름의 적층에 사용하는 투명한 점착제층 (도 1, 도 2 의 점착제층 (42)) 은 하기의 투명한 점착제층 (41) 과 동일한 것을 사용할 수 있다.

점착제층 (41) 은 투명성을 갖는 것이면 특별히 제한없이 사용할 수 있다. 구체적으로, 예를 들어, 아크릴계 폴리머, 실리콘계 폴리머, 폴리에스테르, 폴리우레탄, 폴리아미드, 폴리비닐에테르, 아세트산비닐/염화비닐코폴리머, 변성 폴리올레핀, 에폭시계, 불소계, 천연 고무 및 합성 고무와 같은 고무계 등의 폴리머를 베이스 폴리머 중에서 적절하게 선택하여 사용할 수 있다. 특히, 광학적 투명 성이 우수하고, 적당한 젖음성, 응집성 및 접착성 등의 점착 특성을 나타내고, 내후성이나 내열성 등도 우수한 점에서는, 아크릴계 점착제가 바람직하게 사용된다.

점착제층 (41) 의 구성 재료인 점착제의 종류에 따라서는, 적당한 점착용 하도제를 사용함으로써 투묘력(投錨力) 을 향상시킬 수도 있다. 따라서, 그러한 점착제를 사용하는 경우에는 점착용 하도제를 사용하는 것이 바람직하다

상기 점착용 하도제는 점착제의 투묘력을 향상시킬 수 있는 층이면 특별히 제한되지 않는다. 구체적으로, 예를 들어, 동일 분자 내에 아미노기, 비닐기, 에폭시기, 메르캅토기, 클로르기 등의 반응성 관능기와 가수 분해성의 알콕시시릴기를 갖는 실란계 커플링제, 동일 분자 내에 티탄을 함유하는 가수 분해성의 친수성기와 유기 관능성기를 갖는 티타네이트계 커플링제, 및 동일 분자 내에 알루미늄을 함유하는 가수 분해성의 친수성기와 유기 관능성기를 갖는 알루미네이트계 커플링제 등의 이른바 커플링제, 에폭시계 수지, 이소시아네이트계 수지, 우레탄계 수지, 에스테르 우레탄계 수지 등의 유기 반응성기를 갖는 수지를 사용할 수 있다. 공업적으로 취급하기 쉽다는 관점에서는 실란계 커플링제를 함유하는 층이 특히 바람직하다.

또, 상기 점착제층 (41) 에는 베이스 폴리머에 따른 가교제를 함유시킬 수 있다. 또, 점착제층 (41) 에는 필요에 따라, 예를 들어 천연물이나 합성물의 수지류, 유리 섬유나 유리 비즈, 금속가루나 그 외의 무기 분말 등으로 이루어지는 충전제, 안료, 착색제, 산화 방지제 등의 적절한 첨가제를 배합할 수도 있다. 또 투명 미립자를 함유시켜 광확산성이 부여된 점착제층 (41) 으로 할 수도 있다.

또한, 상기의 투명 미립자에는, 예를 들어 평균 입경이 0.5 ∼ 20㎛ 인 실리카, 산화칼슘, 알루미나, 티타니아, 지르코니아, 산화 주석, 산화 인듐, 산화 카드뮴, 산화 안티몬 등의 도전성의 무기계 미립자나, 폴리메틸메타크릴레이트, 폴리우레탄과 같은 적절한 폴리머로 이루어지는 가교 또는 미가교의 유기계 미립자 등 적절한 것을 1종 또는 2종 이상 사용할 수 있다.

상기 점착제층 (41) 은 통상, 베이스 폴리머 또는 그 조성물을 용제에 용해 또는 분산시킨 고형분 농도가 10 ∼ 50 중량% 정도의 점착제 용액으로서 사용된다. 상기 용제로는 톨루엔 및 아세트산에틸과 같은 유기용제나 물 등, 점착제의 종류에 따라 적절하게 선택하여 사용할 수 있다.

이 점착제층 (41) 은 적층 투명 기체 (3) 의 접착 후에 있어서, 그 쿠션 효과에 따라 필름 기재 (1) 의 일방면에 형성된 도전성 박막의 내찰상성이나 터치 패널용으로서의 타점 특성, 이른바 펜 입력 내구성 및 면압 내구성을 향상시키는 기능을 갖는다. 이 기능을 보다 양호하게 발휘시키는 관점에서, 점착제층 (41) 의 탄성 계수를 1 ∼ 100N/㎠ 의 범위, 두께를 1㎛ 이상, 통상 5 ∼ 100㎛ 의 범위로 설정하는 것이 바람직하다.

상기의 탄성 계수 1N/㎠ 미만이면 점착제층 (41) 이 비탄성이 되기 때문에 가압에 의해 용이하게 변형하여 필름 기재 (1), 나아가서는 도전성 박막 (2) 에 요철을 발생시킨다. 또, 가공 절단면으로부터 점착제가 잘 스며나오고, 추가로 도전성 박막 (2) 의 내찰상성이나 터치 패널용으로서의 타점 특성의 향상 효과가 저감된다. 한편, 탄성 계수 100N/㎠ 를 초과하면 점착제층 (41) 이 딱딱해져 그 쿠션 효과를 기대할 수 없게 되기 때문에, 도전성 박막 (2) 의 내찰상성이나 터치 패널용으로서의 펜 입력 내구성 및 면압 내구성을 향상시키는 것이 곤란해지는 경향이 있다.

또, 점착제층 (41) 의 두께가 1㎛ 미만이 되면 그 쿠션 효과를 기대할 수 없기 때문에, 도전성 박막 (2) 의 내찰상성이나 터치 패널용으로서의 펜 입력 내구성 및 면압 내구성을 향상시키는 것이 곤란해지는 경향이 있다. 한편으로, 지나치게 두껍게 하면 투명성을 손상시키거나 점착제층 (41) 의 형성이나 적층 투명 기체 (3) 의 부착 작업성, 추가로 비용면에서도 좋은 결과를 얻기 어렵다.

이와 같은 점착제층 (41) 을 개재하여 부착되는 적층 투명 기체 (3) 는 필름 기재 (1) 에 대해서 양호한 기계적 강도를 부여하여, 펜 입력 내구성 및 면압 내구성 외에, 특히, 컬 등의 발생 방지에 기여하게 된다.

상기 세퍼레이터를 사용하여 점착제층 (41) 을 전사하는 경우, 그와 같은 세퍼레이터로는, 예를 들어 폴리에스테르 필름이 적어도 점착제층 (41) 과 접착하는 면에 이행 방지층 및/또는 이형층이 적층된 폴리에스테르 필름 등을 사용하는 것이 바람직하다.

상기 세퍼레이터의 총 두께는 30㎛ 이상인 것이 바람직하고, 75 ∼ 100㎛ 의 범위 내인 것이 보다 바람직하다. 점착제층 (41) 의 형성 후 롤 상태에서 보관하는 경우에, 롤 사이에 삽입된 이물질 등에 의해 발생할 수 있는 점착제층 (41) 의 변형 (타흔 (打痕))) 을 억제시키기 때문이다.

상기 이행 방지층으로는 폴리에스테르 필름 중의 이행 성분, 특히, 폴리에스 테르의 저분자량 올리고머 성분의 이행을 방지하기 위한 적절한 재료로 형성할 수 있다. 이행 방지층의 형성 재료로서 무기물 혹은 유기물, 또는 그것들의 복합재료를 사용할 수 있다. 이행 방지층의 두께는 0.01 ∼ 20㎛ 의 범위에서 적절하게 설정할 수 있다. 이행 방지층의 형성 방법으로는 특별히 한정되지 않고, 예를 들어, 도공법, 스프레이법, 스핀코트법, 인라인코트법 등이 사용된다. 또, 진공 증착법, 스퍼터링법, 이온 도금법, 스프레이 열분해법, 화학 도금법, 전기 도금법 등도 사용할 수 있다.

상기 이형층은 실리콘계, 장쇄 알킬계, 불소계, 황화 몰리브덴 등의 적절한 박리제로 이루어지는 것으로 형성할 수 있다. 이형층의 두께는 이형 효과 면에서 적절하게 설정할 수 있다. 일반적으로 유연성 등의 취급성 면에서, 그 두께는 20㎛ 이하인 것이 바람직하고, 0.01 ∼ 10㎛ 의 범위 내인 것이 보다 바람직하고, 0.1 ∼ 5㎛ 의 범위 내인 것이 특히 바람직하다.

상기 도공법, 스프레이법, 스핀코트법, 인라인 코트법에 있어서는, 아크릴계 수지, 우레탄계 수지, 멜라민계 수지, 에폭시계 수지 등의 전리 방사선 경화형 수지나 상기 수지에 산화 알류미늄, 이산화 규소, 마이카 등을 혼합시킨 것을 사용할 수 있다. 또, 진공 증착법, 스퍼터링법, 이온 도금법, 스프레이 열분해법, 화학 도금법 또는 전기 도금법을 사용하는 경우, 금, 은, 백금, 팔라듐, 구리, 알루미늄, 니켈, 크롬, 티탄, 철, 코발트 또는 주석이나 이들의 합금 등으로 이루어지는 금속 산화물, 요오드화 강철 등으로 이루어지는 다른 금속 화합물을 사용할 수 있다.

또 필요에 따라, 상기 적층 투명 기체 (3) 의 외표면 (점착제층 (41) 과는 반대측의 면) 에 시인성의 향상을 목적으로 하는 방현 처리층이나 반사 방지층을 형성하거나 외표면의 보호를 목적으로 하는 하드코트층 (수지층 ; 6) 을 형성해도 된다. 방현 처리층이나 반사 방지층은 적층 투명 기체 (3) 상에 형성된 하드코트층 (6) 상에 형성할 수도 있다. 하드코트층 (6) 으로는, 예를 들어, 멜라닌계 수지, 우레탄계 수지, 알키드계 수지, 아크릴계 수지, 실리콘계 수지 등의 경화형 수지로 이루어지는 경화 피막이 바람직하게 사용된다.

방현 처리층의 구성 재료로는 특별히 한정되지 않고, 예를 들어 전리 방사선 경화형 수지, 열경화형 수지, 열가요성 수지 등을 사용할 수 있다. 방현 처리층의 두께는 0.1 ∼ 30㎛ 가 바람직하다. 0.1㎛ 보다 얇아지면 경도 부족이 염려되고, 30㎛ 보다 두꺼우면 방현 처리층에 크랙이 발생하거나 방현 처리층을 도공한 적층 투명 기체 (3) 전체에 컬이 발생하는 경우가 있다.

반사 방지층으로는, 상기 하드코트층 (6) 상에 반사 방지층을 형성하는 경우가 발생한다. 광은 물체에 닿으면 그 계면에서의 반사, 내부에서의 흡수, 산란이라는 현상을 반복하여 물체의 배면에 투과한다. 화상 표시장치에 터치 패널을 장착했을 때, 화상의 시인성을 저하시키는 요인 중 하나로 공기와 적층 투명 기체 (3) 또는 하드코트층 (6) 계면에서의 광의 반사를 들 수 있다. 그 표면 반사를 저감시키는 방법으로서 두께 및 굴절률을 엄밀히 제어한 박막을 하드코트층 (6) 표면에 적층하여, 광의 간섭 효과를 사용한 입사광과 반사광이 역전된 위상을 서로 상쇄시킴으로써 반사 방지 기능을 발현시킨다.

광의 간섭 효과에 기초하는 반사 방지층의 설계에 있어서, 그 간섭 효과를 향상시키기 위해서 반사 방지층과 하드코트층 (6) 의 굴절률 차이를 크게 한다. 일반적으로, 기재 상에 2 ∼ 5층의 광학 박막 (상기 두께 및 굴절률을 엄밀히 제어된 박막) 을 적층하는 다층 반사 방지층에서는 굴절률이 상이한 성분을 소정의 두께만큼 복수층 형성함으로써, 반사 방지층의 광학 설계에 자유도를 증가시키고, 보다 반사 방지 효과를 향상시켜, 분광 반사 특성도 가시광 영역에서 플랫하게 할 수 있게 된다. 광학 박막의 각 층의 두께 정밀도가 요구되기 때문에, 일반적으로는 드라이 방식인 진공 증착법, 스퍼터링법, CVD법 등에 의해 각 층의 형성이 실시되고 있다.

반사 방지층으로는 산화 티탄, 산화 지르코늄, 산화 규소, 불화 마그네슘 등이 사용된다. 반사 방지 기능을 더욱 크게 발현시키기 위해서는, 산화 티탄층과 산화 규소층의 적층체를 사용하는 것이 바람직하다. 상기 적층체는 하드코트층 (6) 상에 굴절률이 높은 산화 티탄층 (굴절률 : 약 1.8) 이 형성되고, 그 산화 티탄층 상에 굴절률이 낮은 산화 규소층 (굴절률 : 약 1.45) 이 형성된 2층 적층체, 추가로 이 2층 적층체 상에 산화 티탄층 및 산화 규소층이 이 순서대로 형성된 4층 적층체가 바람직하다. 이와 같은 2층 적층체 또는 4층 적층체의 반사 방지층을 형성함으로써, 가시광선의 파장 영역 (380 ∼ 780nm) 의 반사를 균일하게 저감시킬 수 있다.

또, 적층 투명 기체 (3) 또는 하드코트층 (6) 상에 단층의 광학 박막을 적층함으로써도, 반사 방지 효과를 발현시킬 수 있다. 반사 방지층을 단층으로 하 는 설계에 있어서도, 반사 방지 기능을 최대한 인출하기 위해서 반사 방지층과 하드코트층 (6) 의 굴절률 차이를 크게 할 필요가 있다. 상기 반사 방지층의 막 두께를 d, 굴절률을 n, 입사광의 파장을 λ 으로 하면, 반사 방지층의 막 두께와 그 굴절률 사이에 nd = λ/4 가 되는 관계식이 성립된다. 반사 방지층의 굴절률이 기재된 굴절률보다 작은 경우에는, 상기 관계식이 성립되는 조건에서 반사율이 최소가 된다. 예를 들어, 반사 방지층의 굴절률이 1.45 인 경우, 가시광선 중의 550nm 파장의 입사광에 대해서 반사율을 최소로 하는 반사 방지층의 막 두께는 95nm 가 된다.

반사 방지 기능을 발현시키는 가시광선의 파장 영역은 380 ∼ 780nm 이고, 특히 시감도가 높은 파장 영역은 450 ∼ 650nm 의 범위이며, 그 중심 파장인 550nm 의 반사율을 최소로 하는 설계를 실시하는 것이 통상 행해지고 있다.

단층으로 반사 방지층을 설계하는 경우, 그 두께 정밀도는 다층 반사 방지막의 두께 정밀도만큼 엄밀하지 않고, 설계 두께에 대해 ±10% 의 범위, 즉 설계 파장이 95nm 인 경우에는, 86nm ∼ 105nm 의 범위이면 문제없이 사용할 수 있다. 이에 따라, 일반적으로 단층의 반사 방지막의 형성에는 웨트 방식인 펜텐코트, 다이코트, 스핀코트, 스프레이코트, 그라비아코트, 롤코트, 바코트 등의 도공법이 사용되고 있다.

하드코트층 (6) 의 형성 재료로는, 예를 들어 멜라닌계 수지, 우레탄계 수지, 알키드계 수지, 아크릴계 수지, 실리콘계 수지 등의 경화형 수지로 이루어지는 경화 피막이 바람직하게 사용된다. 또, 하드코트층 (6) 의 두께는 0.1 ∼ 30㎛ 가 바람직하다. 두께가 0.1㎛ 미만이면 경도가 부족한 경우가 있다. 또, 두께가 30㎛ 를 초과하면 하드코트층 (6) 에 크랙이 발생하거나 적층 투명 기체 (3) 전체에 컬이 발생하는 경우가 있다.

또한, 도 1, 도 2 에 나타내는 투명 도전성 적층체 (A) 는 터치 패널 제조시 또는 필요에 따라, 100 ∼ 150℃ 의 범위 내에서 어닐 처리가 실시되는 경우가 있다. 이 때문에, 투명 도전성 적층체 (A) 로는 100℃ 이상, 나아가 150℃ 이상의 내열성을 갖는 것이 바람직하다.

다음으로, 본 실시형태에 관련된 터치 패널에 대해 설명한다. 도 3 은 본 실시형태에 관련된 터치 패널을 개략적으로 나타내는 단면 모식도이다. 도 3에 나타내는 바와 같이, 터치 패널은 상기의 투명 도전성 적층체 (A) 와 하측 기판 (A') 이 스페이서 (s) 를 사이에 두고 대향 배치된 구조이다.

하측 기판 (A') 은 다른 투명 기체 (1') 상에 다른 도전성 박막 (2') 이 적층된 구성이다. 단, 본 발명은 여기에 한정되지 않고, 예를 들어 투명 도전성 적층체 (A) 를 하측 기판 (A') 으로서 사용할 수도 있다. 다른 투명 기체 (1') 의 구성 재료로는, 기본적으로 유리판이나 적층 투명 기체 (3) 와 동일한 것을 사용할 수 있다. 또, 그 두께 등에 대해서도 적층 투명 기체 (3) 와 동일하게 할 수 있다. 다른 도전성 박막 (2') 의 구성 재료로는, 기본적으로 도전성 박막 (2) 과 동일한 것을 사용할 수 있다. 또, 그 두께 등에 대해서도 도전성 박막 (2) 과 동일하게 할 수 있다.

스페이서 (s) 로는 절연성인 것이면 특별히 한정되지 않고, 종래 공지된 여 러 가지의 것을 채용할 수 있다. 스페이서 (s) 의 제조 방법, 사이즈, 배치 위치, 수량에 있어도 특별히 한정되지 않는다. 또, 스페이서 (s) 의 형상으로는 대략 구형인 것이나 다각 형상인 것 등 종래 공지된 형상을 채용할 수 있다.

도 3 에 나타내는 터치 패널은, 투명 도전성 적층체 (A) 측에서 입력 펜 등으로 스페이서 (s) 의 탄성력에 저항하여 압압 타점 했을 때, 도전성 박막 (2, 2') 끼리가 접촉하여 전기적으로 ON 상태가 되고, 상기 압압을 해제하면 원래의 OFF 상태로 돌아오는 투명 스위치 기체로서 기능한다. 이 때, 터치 패널은 그 도전성 박막 (2) 의 내찰상성이나 펜 입력 내구성, 면압 내구성 등이 우수해지고, 장기간 동안 상기 기능을 안정적으로 유지시킬 수 있다.

실시예

이하, 본 발명에 관하여 실시예를 사용하여 상세하게 설명하지만, 본 발명은 그 요지를 벗어나지 않는 한, 이하의 실시예로 한정되는 것은 아니다. 또, 각 실시예 중에서 "부"는 특별히 기재되지 않는 한, 모두 중량 기준이다.

(실시예 1)

<투명 도전성 박막의 형성>

두께가 25㎛ 인 폴리에틸렌테레프탈레이트 필름 (이하, PET 필름이라고 한다) 으로 이루어지는 필름 기재의 일방면에, 언더코트층 (투명한 유전체 박막) 으로서 멜라민 수지 : 알키드 수지 : 유기 실란 축합물의 중량비 2 : 2 : 1 의 열경화형 수지 (광의 굴절률 n = 1.54) 를 두께가 30nm 가 되도록 형성했다.

아르곤 가스 95 체적% 와 산소 가스 5 체적% 로 이루어지는 0.4Pa 의 분위기 하에서, 상기 언더코트층 상에 산화 인듐 95% - 산화 주석 6% 의 소결체 재료를 사용한 반응성 스퍼터링법에 의해, 두께가 20nm 인 인듐ㆍ주석 복합 산화물로 이루어지는 제 1 투명 도전성 박막 (광의 굴절률 2.0) 을 형성했다.

또, 상기 제 1 투명 도전성 박막 상에 산화 인듐 90% - 산화 주석 10% 의 소결체 재료를 사용한 반응성 스퍼터링법에 의해, 두께가 5nm 인 인듐ㆍ주석 복합 산화물로 이루어지는 제 2 투명 도전성 박막을 추가 형성했다.

이와 같이 제 1 및 제 2 투명 도전성 박막을 형성한 후, 열풍 순환식 오븐으로 150℃ 에서의 열처리를 실시하여 상기 양 박막을 결정화시켜, 필름 기재의 편면에 결정막로 이루어지는 제 1 및 제 2 투명 도전성 박막을 갖는 구성으로 했다.

<하드코트층의 형성>

하드코트층의 형성 재료로서 아크릴ㆍ우레탄계 수지 (다이닛폰 잉크 화학(주) 제조의 유니딕 17-806) 100부에, 광중합 개시제로서의 히드록시시클로헥실페닐케톤 (치바 스페셜 티케미컬즈사 제조의 이르가큐아 184) 5부를 추가하여, 30% 의 농도로 희석하여 톨루엔 용액을 조제했다.

이 하드코트층의 형성 재료를, 두께가 125㎛ 인 PET 필름으로 이루어지는 기체 필름의 일방면에 도포하여, 100℃ 에서 3분간 건조시켰다. 그 후, 바로 오존 타입 고압 수은등 (에너지 밀도 80W/㎠, 15㎝ 집광형) 2개로 자외선을 조사하여 두께 5㎛ 의 하드코트층을 형성했다.

<적층 투명 기체의 제조>

다음으로, 상기 기체 필름의 하드코트층 형성면과는 반대측의 면에 두께 약 20㎛, 탄성 계수 10N/㎠ 의 투명한 아크릴계의 점착제층을 형성했다. 점착제층 조성물로는, 아크릴산부틸과 아크릴산과 아세트산비닐의 중량비가 100 : 2 : 5 인 아크릴계 공중합체 100부에 이소시아네이트계 가교제를 1부 배합하여 이루어지는 것을 사용했다. 상기 점착제층 측에 두께 25㎛ 의 PET 필름으로 이루어지는 기체 필름을 부착하여, PET 필름을 2매 갖는 적층 투명 기체로 했다.

<투명 도전성 적층체의 제조>

상기 적층 투명 기체의 하드코트층 형성면과는 반대측의 면에, 상기와 동일한 조건으로 점착제층을 형성하여, 이 점착제층 면과 필름 기재 (도전성 박막을 형성하고 있지 않은 측면) 를 부착하고, 이에 따라 본 실시예에 관련된 투명 도전성 적층체를 제조했다.

(실시예 2)

실시예 1 <투명 도전성 박막의 형성> 에서의, 제 1 투명 도전성 박막의 형성에 있어서, 산화 인듐 97중량%, 산화 주석 3% 의 소결체 재료를 사용한 것 이외에는 실시예 1 과 동일하게 투명 도전성 적층판을 제조했다.

(실시예 3)

실시예 1 <투명 도전성 박막의 형성> 에 있어서, 언더코트층으로서 멜라민 수지 : 알키드 수지 : 유기 실란 축합물의 중량비 2 : 2 : 1 의 열경화형 수지 (광의 굴절률 n = 1.54) 를 두께가 200nm 가 되도록 형성하고, 이어서 당해 열경화형 수지층 상에 두께가 30nm 인 SiO₂막 (광의 굴절률 1.46) 을 실리카 코트법에 의해 형성한 것 이외에는, 실시예 1 과 동일하게 투명 도전성 적층판을 제조했다. SiO₂막의 형성은 실리카졸 (콜코트사 제조의 「콜코트 P」) 을 고형분 농도가 2% 되도록 에탄올로 희석하고, 상기의 열경화형 수지층 상에 도포한 후, 150℃ 에서 2분간 건조하고 경화시킴으로써 형성한 것 이외에는, 실시예 1 과 동일하게 투명 도전성 적층판을 제조했다.

(비교예 1)

실시예 1 에 있어서, 적층 투명 기체 대신에, 투명 기체로서 두께가 125㎛ 인 PET 필름으로 이루어지는 기체 필름에 하드코트층을 형성한 것 (실시예 1 의 적층 투명 기체에 있어서, 두께 25㎛ 의 PET 필름으로 이루어지는 기체 필름을 부착하지 않은 것) 을 사용한 것 이외에는 실시예 1 과 동일하게 투명 도전성 적층체를 제조했다.

(비교예 2)

실시예 2 에 있어서, 적층 투명 기체 대신에, 투명 기체로서 두께가 125㎛ 의 PET 필름으로 이루어지는 기체 필름에 하드코트층을 형성한 것 (실시예 1 의 적층 투명 기체에 있어서, 두께 25㎛ 의 PET 필름으로 이루어지는 기체 필름을 부착하지 않은 것) 을 사용한 것 이외에는 실시예 2 와 동일하게 투명 도전성 적층체를 제조했다.

(터치 패널의 제조)

실시예 및 비교예에서 얻어진 각 투명 도전성 적층체를 패널판으로 하고, 타 방의 패널판 (하측 기판) 으로서 유리판 상에 두께 20nm 의 인듐ㆍ주석 복합 산화물 (산화 인듐 95% 와 산화 주석 5%) 로 이루어지는 투명 도전성 박막을 상기와 동일한 방법으로 형성한 투명 도전성 유리를 사용하고, 이 양 패널판을 투명 도전성 박막끼리가 대향하도록 10㎛ 의 스페이서를 사이에 두고 대향 배치하여 스위치 구체로서의 터치 패널을 각각 제조했다. 또한, 양 패널판의 각 투명 도전성 박막에는, 상기의 대향 배치 이전에 은 전극을 서로 직교하도록 형성했다.

(굴절률)

굴절률은 아타고사 제조의 아베 굴절률계를 사용하여 각종 측정면에 대해서 측정광을 입사시키도록 하여, 그 굴절계에 나타내는 규정된 측정 방법에 의해 측정을 실시했다.

(각 층의 두께)

필름 기재, 기체 필름, 하드코트층, 점착제층 등의 1㎛ 이상의 두께를 갖는 것에 관해서는, 미츠토요 제조의 마이크로게이지식 두께계로 측정을 실시했다. 하드코트층, 점착제층 등 직접 두께를 계측하는 것이 곤란한 층인 경우에는, 각 층을 형성한 기재의 총 두께를 측정하고, 기재의 두께를 공제함으로써 각 층의 막 두께를 산출했다.

언더코트층, 투명 도전성 박막의 두께는, 오오츠카 전자 (주) 제조의 순간 멀티 측광 시스템인 MCPD2000 (상품명) 를 사용하여 간섭 스펙트럼에서의 파형을 기초로 산출했다.

(표면 전기 저항)

2단자법을 사용하여, 각 터치 패널에서의 ITO막의 표면 전기 저항 (Ω/□) 을 측정했다.

(광의 투과율)

시마츠 제조소 제조의 분광 분석 장치 UV-240 을 사용하여, 광 파장 550nm 에 있어서 가시광선 투과율을 측정했다.

(신뢰성)

고온 고습 신뢰성으로서 85℃, 85% RH 의 분위기하에서 500시간 방치하는 시험을 실시했다. 시험 전의 표면 저항값 (Ro) 에 대한 시험 후의 표면 저항값 (R) 의 변화율〔즉, R/Ro〕을 구하여, 고온 고습 신뢰성을 평가했다.

(면압 내구성)

도 4 에 나타내는 바와 같이, 면압 내구성 시험용 지그 (접지 직경φ 20nm) 를 하중 2kg 로 압압한 상태 (지그가 터치 패널에 접지시의 마찰 계수 0.7 ∼ 1.3) 에서, 각 터치 패널에 대해서 지그를 슬라이딩시켜, 소정 조건으로 슬라이딩시킨 후의 리니어리티를 측정하여 면압 내구성을 평가했다. 슬라이딩 동작은 투명 도전성 적층체의 측면에서, 터치 패널의 주연부로부터 거리 5mm 이상 떨어진 범위 내의 영역에서 실시했다. 또, 슬라이딩 조건은 슬라이딩 횟수를 100회, 터치 패널의 갭을 100㎛ 로 했다.

리니어리티의 측정은 다음과 같이 했다. 즉, 투명 도전성 적층체에 있어서, 5V 의 전압을 인가하고, 측정 개시 위치 A 의 출력 전압을 E_A, 측정 종료 위치 B 의 출력 전압을 E_B, 측정점의 출력 전압을 E_x, 이론치를 E_xx 로 하면, 리니어리티는 이하의 방법에 의해 얻을 수 있다.

즉, 각 터치 패널의 슬라이딩 후, 투명 도전성 적층체에 있어서, 5V 의 전압을 인가하고, 측정 개시 위치 A 의 출력 전압을 E_A, 측정 종료 위치 B 의 출력 전압을 E_B, 측정점의 출력 전압을 E_x, 이론치를 E_xx 로 하면, 리니어리티는 하기 수식을 사용한 계산으로부터 얻을 수 있다. 도 5 에, 실시예 1 에서 얻어진 터치 패널에 있어서 전압치와 측정 위치의 관계를 나타내는 그래프를 나타낸다. 도 5에 도시된 실선은 실측치를 나타내고, 파선은 이론치를 나타낸다. 얻어진 리니어리티의 값으로부터, 면압 내구성의 평가를 했다. 결과를 하기 표 1 에 나타낸다.

E_xx (이론치) =× (E_B - E_A) / (B - A) + E_A

리니어리티 (%) = {(E_xx - E_x) / (E_B - E_A)} × 100

(결과)

상기 표 1 에서 나타낸 바와 같이, 실시예의 투명 도전성 적층체는 터치 패널용으로서의 고온 고습 신뢰성을 만족하고, 또한 면압 내구성이 우수한 것을 알 수 있다.

도 1 은 본 발명의 일 실시형태와 관련된 투명 도전성 적층체를 나타내는 단면 모식도이다.

도 2 는 본 발명의 일 실시형태와 관련된 투명 도전성 적층체를 나타내는 단면 모식도이다.

도 3 은 본 발명의 일 실시형태와 관련된 터치 패널을 나타내는 단면 모식도이다.

도 4 는 본 발명의 실시예와 관계되는 터치 패널의 면압 내구성 시험을 설명하기 위한 단면 모식도이다.

도 5 는 실시예 1 에서 얻어진 터치 패널에 있어서 전압값과 측정 위치의 관계를 나타내는 그래프이다.

부호의 설명

1 : 필름 기재

2 (21, 22) : 도전성 박막

3 : 적층 투명 기체

31, 32 : 기체 필름

41, 42 : 점착제층

5 : 유전체 박막

6 : 하드코트층

A : 투명 도전성 적층체

s : 스페이서

Claims (5)

1. 투명한 필름 기재의 일방면에 투명 도전성 박막을 갖고,

   투명한 필름 기재의 타방면에는 투명한 점착제층을 개재하여 투명 기체가 부착되어 있는 투명 도전성 적층체로서,

   상기 투명 도전성 박막은 SnO₂/(SnO₂ ＋ In₂O₃) 가 2 ∼ 6 중량% 인 인듐ㆍ주석 복합 산화물로 이루어지는 제 1 투명 도전성 박막과 SnO₂/(SnO₂ ＋ In₂O₃) 가 6 중량% 를 초과하고 20 중량% 이하인 인듐ㆍ주석 복합 산화물로 이루어지는 제 2 투명 도전성 박막이, 투명한 필름 기재측으로부터 이 순서대로 형성되고, 상기 제 1 투명 도전성 박막의 두께 t₁ 및 상기 제 2 투명 도전성 박막의 두께 t₂ 가 이하의 (1) ∼ (3);

   (1) t₁ = 10 ∼ 30nm

   (2) t₂ = 5 ∼ 20nm

   (3) t₁ ＋ t₂ = 20 ∼ 35nm

   의 관계를 가짐과 함께, 상기 제 1 투명 도전성 박막 및 상기 제 2 투명 도전성 박막 모두 결정막이며,

   상기 투명 기체는 2 매 이상의 투명한 기체 필름을 투명한 점착제층을 개재하여 적층한 적층 투명 기체인 것을 특징으로 하는 투명 도전성 적층체.
2. 제 1 항에 있어서,

   상기 투명 도전성 박막은 상기 필름 기재측으로부터 투명한 유전체 박막을 개재하여 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 투명 도전성 적층체.
3. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,

   상기 투명 기체의 외표면에 수지층이 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 투명 도전성 적층체.
4. 제 1 항 또는 제 2 항에 기재된 투명 도전성 적층체를 구비한 것을 특징으로 하는 터치 패널.
5. 제 3 항에 기재된 투명 도전성 적층체를 구비한 것을 특징으로 하는 터치 패널.

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