KR101399703B1 - 도전성 필름 롤의 제조 방법 - Google Patents

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Abstract

(과제)
필름 기재, 투명 도전체층, 금속층을 구비한 도전성 필름의 도전성 필름 롤은 인접하는 금속층끼리가 압착된다.
(해결 수단)
본 발명의 도전성 필름 롤의 제조 방법은, 공정 A, 공정 B, 공정 C 를 포함한다. 공정 A 에서는, 필름 기재 (11) 의 제 1 롤 (12) 을 되감으면서, 필름 기재 (11) 의 일방의 면에 제 1 투명 도전체층 (14), 제 1 금속층 (16) 을 적층하여 제 1 적층체 (17) 를 얻는다. 공정 B 에서는, 제 2 롤 (18) 을 되감으면서 제 1 적층체 (17) 를 공기 중에서 반송하고, 제 1 금속층 (16) 의 표면에 산화 피막층 (19) 을 형성하여, 제 2 적층체 (20) 를 얻는다. 공정 C 에서는, 제 3 롤 (21) 을 되감으면서, 필름 기재 (11) 의 타방의 면에 제 2 투명 도전체층 (23), 제 2 금속층 (25) 을 적층하고 제 3 적층체 (26) 를 제조하여 제 4 롤 (27) 을 얻는다. 산화 피막층 (19) 의 작용 효과에 의해 압착이 발생되지 않게 된다.

Description

도전성 필름 롤의 제조 방법{METHOD FOR MANUFACTURING CONDUCTIVE FILM ROLL}
본 발명은 도전성 필름 롤의 제조 방법에 관한 것이다.
필름 기재와, 필름 기재의 양면에 각각 형성된 투명 도전체층과, 각각의 투명 도전체층 상에 형성된 금속층을 구비한 도전성 필름이 알려져 있다 (특허문헌 1 : 일본 공개특허공보 2011-60146호). 이와 같은 도전성 필름은, 터치 패널에 사용했을 때, 금속층과 투명 도전체층을 에칭 가공하여 터치 입력 영역의 외연부에 배선을 형성함으로써, 좁은 프레임을 실현할 수 있다. 그러나 도전성 필름을 권취하여 도전성 필름 롤로 했을 때, 인접하는 금속층끼리가 압착 (blocking) 한다는 문제가 있다. 압착이란 금속층끼리가 압력에 의해 고착되는 것이다.
일본 공개특허공보 2011-60146호
본 발명의 목적은, 도전성 필름 롤에 있어서, 인접하는 도전성 필름의 금속층끼리가 압착한다는 문제를 해결하는 것이다.
(1) 본 발명의 도전성 필름 롤의 제조 방법은, 공정 A, 공정 B, 공정 C 를 구비한다. 공정 A 는 공정 A1, 공정 A2, 공정 A3, 공정 A4 를 포함한다. 공정 A1 에서는 제 1 롤을 준비한다. 제 1 롤은 필름 기재가 권회된 것이다. 공정 A2 에서는 제 1 롤을 되감으면서, 필름 기재의 일방의 면에 제 1 투명 도전체층을 적층한다. 공정 A3 에서는 제 1 투명 도전체층 상에 제 1 금속층을 적층한다. 그리고, 필름 기재, 제 1 투명 도전체층 및 제 1 금속층으로 이루어지는 제 1 적층체를 제조한다. 공정 A4 에서는 제 1 적층체를 권회하여 제 2 롤을 제조한다. 제 2 롤은 제 1 적층체가 권회된 것이다. 공정 B 는 공정 B1, 공정 B2 를 포함한다. 공정 B1 에서는 제 2 롤을 되감으면서 제 1 적층체를 공기 중에서 반송하고, 제 1 금속층의 표면에 산화 피막층을 형성한다. 산화 피막층은 제 1 금속층의 산화물을 포함한다. 그리고, 필름 기재, 제 1 투명 도전체층, 제 1 금속층 및 산화 피막층으로 이루어지는 제 2 적층체를 제조한다. 공정 B2 에서는 제 2 적층체를 권회하여 제 3 롤을 제조한다. 제 3 롤은 제 2 적층체가 권회된 것이다. 공정 C 는 공정 C1, 공정 C2, 공정 C3 을 포함한다. 공정 C1 에서는 제 3 롤을 되감으면서, 필름 기재의 타방의 면에 제 2 투명 도전체층을 적층한다. 공정 C2 에서는 제 2 투명 도전체층 상에 제 2 금속층을 적층한다. 그리고, 필름 기재, 제 1 투명 도전체층, 제 1 금속층, 산화 피막층, 제 2 투명 도전체층 및 제 2 금속층으로 이루어지는 제 3 적층체를 제조한다. 공정 C3 에서는 제 3 적층체를 권회하여 제 4 롤을 제조한다. 제 4 롤은 제 3 적층체가 권회된 것이다. 제 4 롤이 도전성 필름 롤에 상당한다.
(2) 본 발명의 도전성 필름 롤의 제조 방법에 있어서, 공정 B 에 있어서의, 제 1 적층체를 공기 중에서 반송하는 시간은 3 분 ∼ 20 분이다.
(3) 본 발명의 도전성 필름 롤의 제조 방법에 있어서, 제 1 금속층 및 제 2 금속층은 구리층이다. 이 때 산화 피막층은 산화구리(I) 을 포함한다. 산화구리(I) 은 산화 제 1 구리라고도 불리고, Cu2O 로 표시된다.
(4) 본 발명의 도전성 필름 롤의 제조 방법에 있어서, 산화 피막층 중의 산화구리(I) 의 함유량은, 50 중량％ ∼ 100 중량％ 이다.
(5) 본 발명의 도전성 필름 롤의 제조 방법에 있어서, 제 1 투명 도전체층을 형성하는 재료는, 인듐주석 산화물, 인듐아연 산화물 혹은 산화인듐-산화아연 복합 산화물 중 어느 것이다. 제 2 투명 도전체층을 형성하는 재료도 동일하다.
(6) 본 발명의 도전성 필름 롤의 제조 방법에 있어서, 제 1 투명 도전체층, 제 1 금속층, 제 2 투명 도전체층 및 제 2 금속층은 모두 스퍼터법에 의해 제조된다.
본 발명에 의해, 도전성 필름 롤의 금속층끼리가 압착된다는 문제가 해결되었다.
도 1 은 본 발명의 제조 방법의 공정 A 의 설명도.
도 2 는 본 발명의 제조 방법의 공정 B 의 설명도.
도 3 은 본 발명의 제조 방법의 공정 C 의 설명도.
도 4(a) 는 제 1 적층체의 모식적 단면도, 4(b) 는 제 2 적층체의 모식적 단면도, 4(c) 는 제 3 적층체의 모식적 단면도.
[도전성 필름 롤의 제조 방법]
본 발명의 도전성 필름 롤의 제조 방법은, 공정 A, 공정 B, 공정 C 를 포함한다. 공정 A 를 도 1 에 나타낸다. 공정 A 는 공정 A1, 공정 A2, 공정 A3, 공정 A4 를 포함한다. 공정 A1 에서는, 도 1 에 나타내는 바와 같이, 필름 기재 (11) 가 권회되어 이루어지는 제 1 롤 (12) 을 준비한다. 공정 A2 에서는 제 1 롤 (12) 을 되감으면서, 필름 기재 (11) 의 일방의 면에, 제 1 타깃재 (13) 로부터 비산시킨 물질을 적층시켜, 제 1 투명 도전체층 (14) 을 얻는다. 다음으로 공정 A3 에서는, 제 1 투명 도전체층 (14) 상에, 제 2 타깃재 (15) 로부터 비산시킨 물질을 적층시켜 제 1 금속층 (16) 을 얻는다. 그리고, 필름 기재 (11), 제 1 투명 도전체층 (14) 및 제 1 금속층 (16) 으로 이루어지는 제 1 적층체 (17) 를 얻는다. 다음으로 공정 A4 에서는, 제 1 적층체 (17) 를 권회하여 제 2 롤 (18) 을 얻는다. 제 2 롤 (18) 은 제 1 적층체 (17) 가 권회된 것이다.
공정 B 를 도 2 에 나타낸다. 공정 B 는 공정 B1, 공정 B2 를 포함한다. 공정 B1 에서는, 도 2 에 나타내는 바와 같이, 제 2 롤 (18) 을 되감으면서 제 1 적층체 (17) 를 공기 중에서 반송하고, 제 1 금속층 (16) 의 표면에 산화 피막층 (19) 을 형성한다. 산화 피막층 (19) 은 제 1 금속층 (16) 의 산화물을 포함한다. 그리고, 필름 기재 (11), 제 1 투명 도전체층 (14), 제 1 금속층 (16) 및 산화 피막층 (19) 으로 이루어지는 제 2 적층체 (20) 를 얻는다. 다음으로 공정 B2 에서는, 제 2 적층체 (20) 를 권회하여 제 3 롤 (21) 을 얻는다. 제 3 롤 (21) 은 제 2 적층체 (20) 가 권회된 것이다.
공정 C 를 도 3 에 나타낸다. 공정 C 는 공정 C1, 공정 C2, 공정 C3 을 포함한다. 공정 C1 에서는, 도 3 에 나타내는 바와 같이, 제 3 롤 (21) 을 되감으면서, 필름 기재 (11) 의 타방의 면에, 제 1 타깃재 (22) 로부터 비산시킨 물질을 적층시켜 제 2 투명 도전체층 (23) 을 얻는다. 다음으로 공정 C2 에서는, 제 2 투명 도전체층 (23) 상에, 제 2 타깃재 (24) 로부터 비산시킨 물질을 적층시켜 제 2 금속층 (25) 을 얻는다. 그리고, 필름 기재 (11), 제 1 투명 도전체층 (14), 제 1 금속층 (16), 산화 피막층 (19), 제 2 투명 도전체층 (23) 및 제 2 금속층 (25) 으로 이루어지는 제 3 적층체 (26) 를 얻는다. 다음으로 공정 C3 에서는, 제 3 적층체 (26) 를 권회하여 제 4 롤 (27) 을 얻는다. 제 4 롤 (27) 은 제 3 적층체 (26) 가 권회된 것이다. 제 4 롤 (27) 이 도전성 필름 롤에 상당한다.
본 발명의 제조 방법에 의해 제조된 도전성 필름 롤 (제 4 롤 (27)) 은 산화 피막층 (19) 의 작용 효과에 의해, 제 1 금속층 (16) 과 제 2 금속층 (25) 이 압착되지 않는다. 그 때문에 제 4 롤 (27) 을 권회할 때, 합지 (slip sheet) 를 삽입할 필요가 없다. 제 4 롤 (27) 의 제 1 금속층 (16) 과 제 2 금속층 (25) 이 압착되지 않는 이유는 다음과 같이 추정된다. 인접하는 제 1 금속층 (16) 과 제 2 금속층 (25) 사이에, 자유 전자를 갖지 않는 산화 피막층 (19) 이 개재됨으로써, 제 1 금속층 (16) 과 제 2 금속층 (25) 이 금속 결합되지 않게 된다. 그 때문에 제 1 금속층 (16) 과 제 2 금속층 (25) 이 압착되지 않게 된다. 산화 피막층 (19) 은 대표적으로는 산화구리층이다.
본 발명의 제조 방법은, 공정 A, 공정 B, 공정 C 를 포함하는 것이면, 본 발명의 효과가 얻어지는 범위에서, 각 공정 사이, 혹은, 공정 A 전 또는 공정 C 후에, 다른 공정을 포함해도 된다.
[공정 A]
공정 A 에서는, 바람직하게는, 도 1 에 나타내는 스퍼터 장치 (28) 를 사용한다. 공정 A 에서는, 도 1 에 나타내는 바와 같이, 필름 기재 (11) 가 권회되어 이루어지는 제 1 롤 (12) 을, 가이드 롤 (29) 을 거쳐 되감으면서, 필름 기재 (11) 를 성막 롤 (30) 에 감는다. 성막 롤 (30) 에 감긴 필름 기재 (11) 에, 투명 도전체로 이루어지는 제 1 타깃재 (13) 로부터 비산시킨 투명 도전체를 적층하여, 제 1 투명 도전체층 (14) 을 얻는다 (공정 A2). 계속하여 동일한 챔버 (31) 내에서, 금속으로 이루어지는 제 2 타깃재 (15) 로부터 비산시킨 금속을 제 1 투명 도전체층 (14) 상에 적층하여, 제 1 금속층 (16) 을 얻는다 (공정 A3). 얻어진, 필름 기재 (11), 제 1 투명 도전체층 (14) 및 제 1 금속층 (16) 으로 이루어지는 제 1 적층체 (17) 는, 가이드 롤 (32) 을 거쳐 권회되어 제 2 롤 (18) 이 얻어진다 (공정 A4). 제 2 롤 (18) 은 제 1 적층체 (17) 가 권회된 것이다. 제 1 적층체 (17) 의 모식적 단면도를 도 4(a) 에 나타낸다. 제 1 적층체 (17) 는, 필름 기재 (11) 상에 제 1 투명 도전체층 (14) 및 제 1 금속층 (16) 이 적층된 것이다.
필름 기재 (11) 에 제 1 투명 도전체층 (14) 을 적층하는 프로세스 (공정 A2) 및 제 1 투명 도전체층 (14) 상에 제 1 금속층 (16) 을 적층하는 프로세스 (공정 A3) 는, 도 1 에 나타내는 바와 같이, 1 개의 챔버 (31) 내에서 연속적으로 실시되는 것이 바람직하다. 상기 2 개의 프로세스를 1 개의 챔버 (31) 내에서 연속적으로 실시함으로써, 필름 기재 (11) 와 제 1 투명 도전체층 (14) 의 밀착성을 높일 수 있다. 또 제 1 투명 도전체층 (14) 와 제 1 금속층 (16) 의 밀착성을 높일 수 있다. 또한, 필름 기재 (11) 와 제 1 투명 도전체층 (14) 의 층 사이에 혼입되는 이물질을 적게 할 수 있다. 또 제 1 투명 도전체층 (14) 과 제 1 금속층 (16) 의 층 사이에 혼입되는 이물질을 적게 할 수 있다. 제 1 투명 도전체층 (14) 의 적층 및 제 1 금속층 (16) 의 적층은 스퍼터법에 의해 실시되는 것이 바람직하다. 그러나 스퍼터법에 한정되는 것은 아니고, 증착법이나 이온 플레이팅법을 사용해도 된다.
도 1 에 나타내는 스퍼터 장치 (28) 는, 예를 들어, 저압 환경 (예 ; 1×10-5 Pa∼ 1 Pa) 을 만들기 위한 챔버 (31) (chamber) 와, 제 1 롤 (12) 로부터 되감긴 필름 기재 (11) 를 반송하는 가이드 롤 (29) 과, 온도 제어 가능한 성막 롤 (30) 을 구비한다. 또한, 스퍼터 장치 (28) 는, 성막 롤 (30) 에 대향하도록 배치되고, 직류 전원 (도시하지 않음) 에 접속된 제 1 타깃재 (13) 를 구비한다. 또, 제 1 타깃재 (13) 의 하류측에 성막 롤 (30) 에 대향하도록 배치되고, 직류 전원 (도시하지 않음) 에 접속된 제 2 타깃재 (15) 를 구비한다. 또한, 스퍼터 장치 (28) 는 제 1 적층체 (17) 를 반송하는 가이드 롤 (32) 을 구비한다.
스퍼터법에 있어서는, 예를 들어 도 1 의 스퍼터 장치 (28) 를 사용하고, 저압 기체 중에서 성막 롤 (30) 과 제 1 타깃재 (13) 사이에 직류 전압을 인가하여 저압 기체를 플라즈마화하고, 플라즈마 중의 양이온을 부전극인 제 1 타깃재 (13) 에 충돌시킨다. 양이온의 충돌에 의해 제 1 타깃재 (13) 의 표면으로부터 비산시킨 원자 혹은 분자를, 필름 기재 (11) 에 부착시킨다. 제 2 타깃재 (15) 에 대해서도 동일하다.
도 1 의 스퍼터 장치 (28) 에 있어서, 예를 들어, 제 1 타깃재 (13) 로서 산화인듐과 산화주석을 포함하는 소성체 타깃재를 사용하고, 제 2 타깃재 (15) 로서 무산소 구리 (Oxygen-free Copper) 타깃재를 사용한다. 이 경우, 인듐주석 산화물 (ITO ; Indium Tin Oxide) 로 이루어지는 제 1 투명 도전체층 (14) 과, 구리로 이루어지는 제 1 금속층 (16) 을, 필름 기재 (11) 에 연속적으로 적층할 수 있다.
[공정 B]
공정 B 에서는, 바람직하게는, 도 2 에 나타내는 교체 감음 장치 (33) 를 사용한다. 공정 B 에서는, 도 2 에 나타내는 바와 같이, 제 1 적층체 (17) 를 권회하여 이루어지는 제 2 롤 (18) 을 가이드 롤 (34) 을 거쳐 되감으면서, 공기 중에서 반송한다 (공정 B1). 제 1 적층체 (17) 를 공기 중에서 반송함으로써, 제 1 금속층 (16) 의 표면에 산화 피막층 (19) 이 형성된다. 산화 피막층 (19) 이 형성된 후의, 필름 기재 (11), 제 1 투명 도전체층 (14), 제 1 금속층 (16) 및 산화 피막층 (19) 으로 이루어지는 적층체를 제 2 적층체 (20) 라고 한다. 제 2 적층체 (20) 는 가이드 롤 (35) 을 거쳐 권회되어, 제 3 롤 (21) 이 얻어진다 (공정 B2). 제 3 롤 (21) 은 제 2 적층체 (20) 가 권회된 것이다. 공정 B 에서는 제 2 롤 (18) 의 되감김에서 제 3 롤 (21) 의 권취까지의 반송 중에, 공기 중의 산소의 작용에 의해 제 1 금속층 (16) 의 표면이 자연 산화되어, 산화 피막층 (19) 이 형성된다. 제 2 적층체 (20) 의 모식적 단면도를 도 4(b) 에 나타낸다. 제 2 적층체 (20) 는, 필름 기재 (11) 상에 제 1 투명 도전체층 (14), 제 1 금속층 (16) 및 산화 피막층 (19) 이 적층된 것이다.
제 1 금속층 (16) 이 구리층일 때, 공정 B1 에서 구리층의 표면이 산화되어, 산화구리(I) 이 형성된다. 산화구리(I) 은 화학식이 Cu2O 로 표시되는 1 가의 산화구리이다. 산화 피막층 (19) 중의 산화구리(I) 의 함유율은, 바람직하게는 50 중량％ ∼ 100 중량％ 이고, 더욱 바람직하게는 60 중량％ ∼ 100 중량％ 이다. 산화 피막층 (19) 은, 통상, 산화구리(I) 이외에, 구리 (산화되어 있지 않은 구리), 산화구리(Ⅱ) (산화제이구리 ; CuO), 탄산구리, 수산화구리 등을 포함한다. 압착을 방지하기 위해, 산화 피막층 (19) 의 두께는, 바람직하게는 1 ㎚ 이상 (예를 들어 1 ㎚ ∼ 15 ㎚) 이다.
공정 B1 에 있어서, 도 2 에 나타내는 제 2 롤 (18) 로부터 제 3 롤 (21) 까지의 반송 거리 (D) (도시하지 않음) 는, 바람직하게는 10 m ∼ 150 m 이고, 더욱 바람직하게는 20 m ∼ 100 m 이다. 도 2 에 나타내는 제 1 적층체 (17) 의 반송 속도 (V) 는, 바람직하게는 1 m/분 ∼ 50 m/분이고, 더욱 바람직하게는 5 m/분 ∼ 20 m/분이다. 도 2 에 나타내는 제 1 적층체 (17) 의 반송 시간 (T) 은, 반송 시간 (T) (분)=반송 거리 (D) (m)/반송 속도 (V) (m/분) 로 표시된다. 제 1 적층체 (17) 의 반송 시간 (T) 은, 바람직하게는 3 분 ∼ 20 분이고, 더욱 바람직하게는 5 분 ∼ 15 분이다. 제 1 적층체 (17) 의 반송 시간 (T) 이 3 분 미만이면, 제 1 금속층 (16) 의 표면에 산화 피막층 (19) 을 충분히 형성할 수 없을 우려가 있다. 이 경우, 압착 방지 효과가 불충분해질 우려가 있다. 제 1 적층체 (17) 의 반송 시간 (T) 이 20 분을 초과하면, 공정 B 의 생산성이 저하될 우려가 있다. 공정 B1 에 있어서, 제 1 적층체 (17) 를 반송할 때, 실내의 분위기는 통상적인 공기 (대기) 이면 되는데, 기압은 바람직하게는 88,000 Pa∼ 105,000 Pa, 기온은 바람직하게는 10 ℃ ∼ 50 ℃, 상대습도는 바람직하게는 15 ％RH ∼ 95 ％RH 이다. 상기 조건하에서 공정 B 를 실시하면, 압착을 방지하는 데에 필요 충분한 산화 피막층 (19) 이 얻어진다.
[공정 C]
공정 C 에서는, 바람직하게는, 도 3 에 나타내는 스퍼터 장치 (36) 를 사용한다. 공정 C 에서는, 도 3 에 나타내는 바와 같이, 제 2 적층체 (20) 가 권회되어 이루어지는 제 3 롤 (21) 을, 가이드 롤 (37) 을 거쳐 되감으면서, 제 2 적층체 (20) 를, 필름 기재 (11) 를 외측으로 하여 성막 롤 (38) 에 감는다. 성막 롤 (38) 에 감긴 필름 기재 (11) 에, 투명 도전체로 이루어지는 제 1 타깃재 (22) 로부터 비산시킨 투명 도전체를 적층하여, 제 2 투명 도전체층 (23) 을 얻는다 (공정 C1). 계속해서 동일한 챔버 (39) 내에서, 금속으로 이루어지는 제 2 타깃재 (24) 로부터 비산시킨 금속을 제 2 투명 도전체층 (23) 상에 적층하고, 제 2 금속층 (25) 을 얻는다 (공정 C2). 얻어진, 필름 기재 (11), 제 1 투명 도전체층 (14), 제 1 금속층 (16), 산화 피막층 (19), 제 2 투명 도전체층 (23) 및 제 2 금속층 (25) 으로 이루어지는 제 3 적층체 (26) 는, 가이드 롤 (40) 을 거쳐 권회되어, 제 4 롤 (27) 이 얻어진다 (공정 C3). 제 4 롤 (27) 은 제 3 적층체 (26) 가 권회된 것이다. 제 4 롤 (27) 이 도전성 필름 롤에 상당한다. 공정 C1 의, 필름 기재 (11) 에 제 2 투명 도전체층 (23) 을 적층하는 프로세스 조건은, 전술한 공정 A2 의 프로세스 조건과 동일하다. 또 공정 C2 의, 제 2 투명 도전체층 (23) 상에 제 2 금속층 (25) 을 적층하는 프로세스 조건은, 전술한 공정 A3 의 프로세스 조건과 동일하다. 제 3 적층체 (26) 의 모식적 단면도를 도 4(c) 에 나타낸다. 제 3 적층체 (26) 는, 필름 기재 (11) 의 일방의 면에 제 1 투명 도전체층 (14), 제 1 금속층 (16), 산화 피막층 (19), 타방의 면에 제 2 투명 도전체층 (23) 및 제 2 금속층 (25) 이 적층된 것이다.
[필름 기재]
도 4 에 나타내는 바와 같이, 필름 기재 (11) 는, 제 1 투명 도전체층 (14) 및 제 2 투명 도전체층 (23) 을 직접 지지한다. 필름 기재 (11) 의 두께는, 예를 들어 20 ㎛ ∼ 200 ㎛ 이다. 필름 기재 (11) 의 재료는, 바람직하게는 폴리에틸렌테레프탈레이트, 폴리시클로올레핀 또는 폴리카보네이트이다. 필름 기재 (11) 는 표면에, 필름 기재 (11) 와 제 1 투명 도전체층 (14) 의 밀착성을 높이기 위한 접착 용이층 (도시하지 않음) 을 구비하고 있어도 된다. 또 필름 기재 (11) 는 표면에, 필름 기재 (11) 와 제 2 투명 도전체층 (23) 의 밀착성을 높이기 위한 접착 용이층 (도시하지 않음) 을 구비하고 있어도 된다. 또 필름 기재 (11) 는 표면에, 필름 기재 (11) 의 반사율을 조정하기 위한 굴절률 조정층 (index-matching layer ; 도시하지 않음) 을 구비하고 있어도 된다. 또 필름 기재 (11) 는 표면에, 필름 기재 (11) 의 표면에 흠집이 생기는 것을 방지하기 위한 하드 코트층 (도시하지 않음) 을 구비하고 있어도 된다.
[투명 도전체층]
도 4 에 나타내는 바와 같이, 제 1 투명 도전체층 (14) 은 필름 기재 (11) 의 일방의 면에 형성된다. 제 1 투명 도전체층 (14) 은 투명 도전체로 이루어진다. 제 2 투명 도전체층 (23) 은 필름 기재 (11) 의 다른 면에 형성된다. 제 2 투명 도전체층 (23) 은 투명 도전체로 이루어진다. 투명 도전체로서, 가시광 영역에서 투과율이 높고, 단위 면적당의 표면 저항값이 낮은 재료가 사용된다. 가시광 영역의 투과율은, 예를 들어 최고 투과율이 80 ％ 이상이다. 단위 면적당의 표면 저항값은, 예를 들어 500 Ω／□ (ohms per square) 이하이다.
제 1 투명 도전체층 (14) 을 형성하는 재료는, 바람직하게는 인듐주석 산화물 (ITO ; Indium Tin Oxide), 인듐아연 산화물 또는 산화인듐-산화아연 복합 산화물이다. 제 2 투명 도전체층 (23) 을 형성하는 재료도 동일하다. 제 1 투명 도전체층 (14) 의 두께는, 바람직하게는 15 ㎚ ∼ 80 ㎚ 이다. 제 2 투명 도전체층 (23) 의 두께도 동일하다.
[금속층]
도 4 에 나타내는 바와 같이, 제 1 금속층 (16) 은, 제 1 투명 도전체층 (14) 의 표면에 형성된다. 제 1 금속층 (16) 의 재질은 구리가 바람직한데, 구리로만 한정되지 않는다. 제 2 금속층 (25) 은, 제 2 투명 도전체층 (23) 의 표면에 형성된다. 제 2 금속층 (25) 의 재질은 구리가 바람직한데, 구리로만 한정되지 않는다. 제 1 금속층 (16) 은, 도전성 필름이 예를 들어 터치 패널에 사용될 때, 제 1 금속층 (16) 및 제 1 투명 도전체층 (14) 을 에칭 가공하여, 터치 입력 영역의 외연부에 배선을 형성하기 위해서 사용된다. 제 2 금속층 (25) 의 용도도 동일하다.
제 1 금속층 (16) 의 두께는, 바람직하게는 20 ㎚ ∼ 300 ㎚ 이고, 더욱 바람직하게는 25 ㎚ ∼ 250 ㎚ 이다. 제 1 금속층 (16) 의 두께가 20 ㎚ 미만이면, 제 1 금속층 (16) 이 완전한 막이 되지 않을 우려가 있다. 또 제 1 금속층 (16) 의 완전한 막이 얻어져도, 전기 저항이 과도하게 높아질 우려가 있다. 제 1 금속층 (16) 의 두께가 300 ㎚ 를 초과하면, 생산성이 저하될 우려가 있다. 제 1 금속층 (16) 의 두께를 상기 범위로 함으로써, 형성되는 배선의 폭을 가늘게 할 수 있다. 제 2 금속층 (25) 의 두께도 동일하다.
[산화 피막층]
도 4 에 나타내는 바와 같이, 산화 피막층 (19) 은, 제 1 금속층 (16) 의 표면이 공기 중에서 자연 산화되어 형성된다. 산화 피막층 (19) 의 두께가 두꺼워짐에 따라, 제 1 금속층 (16) 의 두께는 얇아진다. 제 1 금속층 (16) 이 구리로 이루어지는 경우, 공정 B 에 있어서 공기 중에서 반송할 때 구리의 표면이 자연 산화되어, 산화구리(I) 이 형성된다. 산화구리(I) 은 화학식이 Cu2O 로 나타내어지는 1 가의 산화구리이다. 산화 피막층 (19) 중의 산화구리(I) 의 함유율은, 바람직하게는 50 중량％ ∼ 100 중량％ 이며, 더욱 바람직하게는 60 중량％ ∼ 100 중량％ 이다. 산화 피막층 (19) 중의 산화구리(I) 의 함유율이 50 중량％ 미만이면, 압착 방지 효과가 충분히 얻어지지 않을 우려가 있다. 산화 피막층 (19) 은, 통상, 산화구리(I) 이외에, 구리 (산화되어 있지 않은 구리), 산화구리(Ⅱ) (산화제이구리 ; CuO), 탄산구리, 수산화구리 등을 포함한다. 산화 피막층 (19) 의 두께는, 바람직하게는 1 ㎚ 이상 (예를 들어 1 ㎚ ∼ 15 ㎚) 이다. 산화 피막층 (19) 의 두께가 1 ㎚ 미만이면, 산화 피막층 (19) 이 제 1 금속층 (16) 의 표면을 완전하게 덮지 못할 우려가 있다. 이 경우, 압착 방지 효과가 충분히 얻어지지 않을 우려가 있다. 산화 피막층 (19) 의 두께가 15 ㎚ 를 초과하면, 공정 B 에서의 반송 시간이 길어져, 생산성이 저하될 우려가 있다.
실시예
[실시예]
(공정 A) 필름 기재 (11) 로 이루어지는 제 1 롤 (12) 을 스퍼터 장치 (28) (도 1) 내에 세트하였다 (공정 A1). 필름 기재 (11) 는, 두께 100 ㎛, 길이 1000 m 의 폴리시클로올레핀 필름 (닛폰 제온사 제조 「ZEONOR」(등록상표)) 이다. 스퍼터 장치 (28) 의 챔버 (31) 의 분위기를, 압력 0.4 Pa 의 아르곤 가스 분위기로 하였다. 제 1 타깃재 (13) 로서 산화인듐과 산화주석을 포함하는 소성체 타깃재를 사용하고, 제 2 타깃재 (15) 로서 무산소 구리 (Oxygen-free Copper) 타깃재를 사용하였다. 제 1 롤 (12) 을 되감으면서, 필름 기재 (11) 의 일방의 면에 제 1 투명 도전체층 (14) 을 적층하였다 (공정 A2). 제 1 투명 도전체층 (14) 은 두께 20 ㎚ 의 인듐주석 산화물층이다. 계속해서 제 1 투명 도전체층 (14) 상에 제 1 금속층 (16) 을 적층하였다 (공정 A3). 제 1 금속층 (16) 은 두께 50 ㎚ 의 구리층이다. 얻어진 제 1 적층체 (17) (필름 기재 (11), 제 1 투명 도전체층 (14), 제 1 금속층 (16)) 를 권취하여 제 2 롤 (18) 로 하였다 (공정 A4).
(공정 B) 제 2 롤 (18) 을 스퍼터 장치 (28) 로부터 취출하고, 교체 감음 장치 (33) (도 2) 에 세트하였다. 제 2 롤 (18) 을 되감으면서, 공기 중에서 5 분간 반송하였다 (공정 B1). 이 때 반송 거리 (D) 는 50 m, 반송 속도 (V) 는 10 m/분이었다. 이 때, 기압은 102,700 Pa, 기온은 24 ℃, 상대 습도는 60 ％RH 였다. 공기 중의 반송에 의한 자연 산화에 의해, 제 1 금속층 (16) 의 표면에, 산화구리(I) 을 포함하는 산화 피막층 (19) 이 형성되었다. 산화 피막층 (19) 의 두께는 1.8 ㎚ 이고, 산화 피막층 (19) 중의 산화구리(I) 의 함유량은 80 중량％ 였다. 산화 피막층 (19) 중의, 산화구리(I) 이외의 성분은 산화되어 있지 않은 구리, 산화구리(Ⅱ), 수산화구리, 탄산구리였다. 얻어진 제 2 적층체 (20) (필름 기재 (11), 제 1 투명 도전체층 (14), 제 1 금속층 (16), 산화 피막층 (19)) 를 권취하여 제 3 롤 (21) 로 하였다 (공정 B2).
(공정 C) 제 2 적층체 (20) 로 이루어지는 제 3 롤 (21) 을, 도 3 의 스퍼터 장치 (36) 에 세트하였다. 제 1 타깃재 (22) 로서 산화인듐과 산화주석을 포함하는 소성체 타깃재를 사용하고, 제 2 타깃재 (24) 로서 무산소 구리 (Oxygen-free Copper) 타깃재를 사용하였다. 제 3 롤 (21) 을 되감으면서, 필름 기재 (11) 의 타방의 면에 제 2 투명 도전체층 (23) 을 적층하였다 (공정 C1). 제 2 투명 도전체층 (23) 은 두께 20 ㎚ 의 인듐주석 산화물층이다. 계속해서 제 2 투명 도전체층 (23) 상에 제 2 금속층 (25) 을 적층하였다 (공정 C2). 제 2 금속층 (25) 은 두께 50 ㎚ 의 구리층이다. 공정 C1 의 제 2 투명 도전체층 (23) 의 스퍼터 조건은 공정 A2 와 동일하다. 또 공정 C2 의 제 2 금속층 (25) 의 스퍼터 조건은 공정 A3 과 동일하다. 얻어진 제 3 적층체 (26) (필름 기재 (11), 제 1 투명 도전체층 (14), 제 1 금속층 (16), 산화 피막층 (19), 제 2 투명 도전체층 (23), 제 2 금속층 (25)) 를 권취하여 제 4 롤 (27) 로 하였다 (공정 C3).
얻어진 도전성 필름 롤 (즉 제 4 롤 (27)) 의 압착 평가를 하였다. 얻어진 도전성 필름 롤 (제 4 롤 (27)) 에 압착은 발생하지 않고, 되감은 제 3 적층체 (26) 의 표면을 관찰해도, 압착에서 기인되는 흠집은 볼 수 없었다.
[비교예]
공정 B (제 2 롤을 되감으면서 공기 중에서 반송하는 공정) 를 실시하지 않은 것 이외에는, 실시예와 동일하게 하여 도전성 필름 롤을 제작하였다. 얻어진 도전성 필름 롤에는 압착이 발생되어 있고, 도전성 필름을 되감을 때, 압착을 파괴하는 박리음이 발생하였다. 또 투명 도전체층의 표면에 압착에서 기인되는 다수의 흠집을 볼 수 있었다.
[측정 방법]
[산화 피막층 (19) 의 두께, 산화구리(I) 의 함유량]
X 선 광전자 분광 (X-ray Photoelectron Spectroscopy) 분석 장치 (PHI 사 제조 「QuanteraSXM」) 를 사용하여 산화 피막층 (19) 의 두께 및 산화구리(I) 의 함유량을 측정하였다.
[도전성 필름 롤의 압착성]
도전성 필름 롤로부터 도전성 필름을 되감고, 도전성 필름의 표면을 관찰하여, 압착의 유무를 확인하였다. 압착이 발생했을 경우, 되감을 때 압착을 파괴하는 박리음이 발생하여, 투명 도전체층의 표면에, 압착에서 기인되는 다수의 흠집이 생긴다.
[투명 도전체층의 두께, 금속층의 두께, 필름 기재의 두께]
투명 도전체층의 두께 및 금속층의 두께는, 투과형 전자현미경 (히타치 제작소 제조 「H-7650」) 에 의해, 단면 관찰을 실시하여 측정하였다. 필름 기재의 두께는, 막두께계 (Peacock 사 제조 디지털 다이얼 게이지 DG-205) 를 사용하여 측정하였다.
본 발명의 도전성 필름 롤의 제조 방법에 의해 얻어지는 도전성 필름의 용도에 제한은 없다. 본 발명의 도전성 필름 롤의 제조 방법에 의해 얻어지는 도전성 필름은 터치 패널, 특히 정전 용량 방식 터치 패널에 바람직하게 사용된다.

Claims (6)

  1. 필름 기재가 권회되어 이루어지는 제 1 롤을 준비하는 공정 A1 과,
    다음으로 상기 제 1 롤을 되감으면서, 상기 필름 기재의 일방의 면에 제 1 투명 도전체층을 적층하는 공정 A2 와,
    다음으로 상기 제 1 투명 도전체층 상에 제 1 금속층을 적층하여 제 1 적층체를 제조하는 공정 A3 과,
    다음으로 상기 제 1 적층체를 권회하여 제 2 롤을 제조하는 공정 A4 를 포함하는 공정 A 와,
    상기 제 2 롤을 되감으면서 상기 제 1 적층체를 공기 중에서 반송하고, 상기 제 1 금속층의 표면에, 상기 제 1 금속층의 산화물을 포함하는 산화 피막층을 형성하여 제 2 적층체를 제조하는 공정 B1 과,
    다음으로 상기 제 2 적층체를 권회하여 제 3 롤을 제조하는 공정 B2 를 포함하는 공정 B 와,
    상기 제 3 롤을 되감으면서, 상기 필름 기재의 타방의 면에 제 2 투명 도전체층을 적층하는 공정 C1 과,
    다음으로 상기 제 2 투명 도전체층 상에 제 2 금속층을 적층하여 제 3 적층체를 제조하는 공정 C2 와,
    다음으로 상기 제 3 적층체를 권회하여 제 4 롤을 제조하는 공정 C3 을 포함하는 공정 C 를 구비한, 도전성 필름 롤의 제조 방법.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 공정 B 에 있어서, 상기 제 1 적층체를 공기 중에서 반송하는 시간이 3 분 ∼ 20 분인, 도전성 필름 롤의 제조 방법.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 제 1 금속층 및 상기 제 2 금속층은 구리층이고, 상기 산화 피막층은 산화구리(I) 을 포함하는, 도전성 필름 롤의 제조 방법.
  4. 제 3 항에 있어서,
    상기 산화 피막층 중의 상기 산화구리(I) 의 함유량은, 50 중량％ ∼ 100 중량％ 인, 도전성 필름 롤의 제조 방법.
  5. 제 1 항에 있어서,
    상기 제 1 투명 도전체층을 형성하는 재료 및 상기 제 2 투명 도전체층을 형성하는 재료는, 인듐주석 산화물, 인듐아연 산화물 혹은 산화인듐-산화아연 복합 산화물 중 어느 것인, 도전성 필름 롤의 제조 방법.
  6. 제 1 항에 있어서,
    상기 제 1 투명 도전체층, 상기 제 1 금속층, 상기 제 2 투명 도전체층 및 상기 제 2 금속층이, 모두 스퍼터법에 의해 제조되는, 도전성 필름 롤의 제조 방법.
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