KR101521317B1 - 투명 도전성 적층체 및 터치 패널 - Google Patents

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Abstract

본 발명의 목적은, 슬라이딩 내구성, 단부누름 내구성, 지타점 내구성, 내광성이 우수하고, 터치 패널의 가동 전극 기판에 적합한 투명 도전성 적층체를 제공하는 것에 있다. 또한, 본 발명의 목적은, 그 투명 도전성 적층체를 사용한 터치 패널을 제공하는 것에 있다. 본 발명은 고분자 필름, 경화 수지층-1 및 투명 도전층이 이 순서로 적층된 적층체로서, 경화 수지층-1 은, 2 종의 성분이 상분리되어 형성된 요철을 갖고, 또한 요철을 부여하기 위한 미립자를 함유하지 않고, 또한, 경화 수지층-1 의 JIS B0601-1994 에 의한 산술 평균 거칠기 (Ra) 가 0.05 ㎛ 이상 0.5 ㎛ 미만이고, JIS B0601-1982 에 의한 10 점 평균 거칠기 (Rz) 가 0.5 ㎛ 이상 2.0 ㎛ 미만인 것을 특징으로 하는 투명 도전성 적층체 및 이 투명 도전성 적층체를 사용한 터치 패널이다.

Description

투명 도전성 적층체 및 터치 패널{TRANSPARENT CONDUCTIVE LAMINATE AND TOUCH PANEL}
본 발명은 투명 도전성 적층체에 관한 것이다. 더욱 상세하게는, 경화 수지층에 미립자를 함유하지 않고, 표면에 요철을 갖는 투명 도전성 적층체 및 이 투명 도전성 적층체를 사용한 터치 패널에 관한 것이다.
최근, 맨머신인터페이스의 하나로서 대화형 입력 방식을 실현하는 터치 패널이 많이 사용되게 되었다. 터치 패널은 위치 검출 방식에 의해 광학 방식, 초음파 방식, 정전 용량 방식, 저항막 방식 등이 있다. 이 중 저항막 방식은, 구조가 단순하고 가격/성능비도 양호하기 때문에, 최근 급속한 보급을 보이고 있다.
저항막 방식의 터치 패널은, 대향하는 측에 투명 도전층을 갖는 2 장의 필름 또는 시트를 일정 간격으로 유지하여 구성되는 전자 부품으로서, 가동 전극 기판 (시인측의 전극 기판) 을 펜 또는 손가락으로 가압하여, 휘어지게 하여, 고정 전극 기판 (대향하는 측의 전극 기판) 과 접촉, 도통시킴으로써 검출 회로가 위치를 검지하여, 소정의 입력이 이루어지는 것이다. 이 때, 가압부 주변에 뉴턴링으로 불리는 간섭 무늬가 나타나는 경우가 있다. 또, 가압하지 않은 상태에서도 가동 전극 기판의 휨에 의해 가동 전극 기판과 고정 전극 기판의 간격이 좁아진 부분에 뉴턴링이 나타나는 경우가 있다. 뉴턴링의 발생에 의해 디스플레이의 시인성이 악화된다.
이와 같은 저항막 방식의 터치 패널을 구성하는 2 장의 투명 전극 기판 사이에 발생하는 뉴턴링을 경감시키는 방법으로서, 평균 1 차 입자 직경이 1 ∼ 4 ㎛ 인 필러를 소정량 함유하는 코팅층과 투명 도전층을 플라스틱 필름 상에 형성하는 방법이 개시되어 있다 (특허문헌 1 참조). 또한, 평균 2 차 입자 직경이 1.0 ∼ 3.0 ㎛ 가 되는 실리카 입자를 함유하는 돌기 도공층 (돌기를 갖는 도공층) 을 플라스틱 필름 상에 형성하는 방법이 개시되어 있다 (특허문헌 2 참조).
상기와 같이 평균 1 차 입자 직경 또는 평균 2 차 입자 직경이 수 ㎛ 정도의 입자를 함유하는 코팅층과 투명 도전층을 플라스틱 필름 상에 형성된 투명 도전성 적층체를 사용한 터치 패널의 경우, 뉴턴링 발생은 경감된다. 그러나, 최근의 고정밀 디스플레이 상에 그 터치 패널을 설치한 경우, 그 코팅층 중의 입자 주변의 수지가 렌즈 효과를 발휘함으로써, 디스플레이로부터 오는 광의 색 분리 (플리커, 스파클링 (sparkling)) 를 일으켜, 디스플레이의 시인성을 현저히 악화시키는 문제가 발생하였다.
또 상기 이외의 뉴턴링 (Newton rings) 을 경감시키기 위한 코팅층으로서, 평균 입자 직경이 상이한 2 종 이상의 매트화제와 바인더로 이루어지는 수지를 사용한 뉴턴링 방지층 (anti-Newton rings layer) 이 있다 (특허문헌 3 참조).
이와 같은 방법에 의해 형성된 뉴턴링 방지층 (안티 뉴턴링층) 은, 고정세 디스플레이 상에서의 플리커를 억제하는 것은 가능하다. 평균 입자 직경 1 ∼ 15 ㎛ 의 입자와 평균 입자 직경 5 ∼ 50 ㎚ 의 미립자는 모두 매트화시킬 목적으로 첨가된 것이다. 원래 5 ∼ 50 ㎚ 의 미립자는 가시광의 파장을 크게 밑돌기 때문에 바인더가 되는 수지에 이 사이즈의 미립자를 첨가해도 헤이즈가 발생하지 않지만, 특허문헌 3 에 기재된 실시예, 비교예를 비교하면, 5 ∼ 50 ㎚ 의 미립자를 첨가함으로써 헤이즈가 상승한 점에서, 이 미립자는 2 차 응집체를 형성하고 있는 것으로 추측된다. 이 헤이즈의 상승, 즉 매트화에 의해 플리커를 제어하고 있는 것을 알 수 있다. 이와 같은 수법으로 형성된 안티 뉴턴링층에서는, 헤이즈가 극단적으로 높아지기 때문에, 디스플레이의 시인성이 악화되는 문제가 있다.
특허문헌 1 ∼ 3 에는, 터치 패널의 가동 전극 기판과 고정 전극 기판 사이의 갭에 의해 발생하는 뉴턴링을 방지하기 위한 안티 뉴턴링층을 형성하는 방법이 개시되어 있다. 그러나, 이들 방법으로 형성된 안티 뉴턴링층은, 무기 또는 유기 미립자를 함유함으로써 요철을 형성한다. 이 때문에, 투명 도전층 형성면에 무기 또는 유기 미립자에 의한 다수의 돌기가 있어, 터치 패널에 요구되는 슬라이딩 내구성이나 단부누름 (端押) 내구성 시험을 실시한 경우, 이들 무기 또는 유기 미립자에 의해 형성되어 있는 돌기 부분으로부터 투명 도전층이 열화, 박리되기 시작하여 최종적으로는 터치 패널로서의 전기 특성이 저하되는 문제가 있다.
또한, 타점 내구성 시험을 실시한 경우, 가동 전극 기판의 안티 뉴턴링층에 함유되는 무기 또는 유기 미립자에 의해 형성된 돌기가 고정 전극 기판 상에 형성된 도트 스페이서를 파괴하고, 터치 패널 내에 비산시킨다. 이와 같이 비산된 도트 스페이서의 파편이 가동 전극 기판과 고정 전극 기판 사이의 도통을 방해하고, 또한 가동 전극 기판과 고정 전극 기판의 투명 도전층을 착상 (着傷) 시키기 때문에, 터치 패널의 전기 특성이 저하되는 문제도 있다.
또한 이들 무기 또는 유기 미립자를 사용하여 형성된 안티 뉴턴링층을 고정 전극 기판으로서 사용한 경우, 무기 또는 유기 미립자에 의해 형성된 돌기가 가동 전극 기판의 투명 도전층을 착상시켜, 터치 패널의 전기 특성이 저하되는 문제도 있다.
또한, 특허문헌 4 에는 미립자를 함유하지 않은 방현막 재료에 대하여 개시되어 있는데, 투명 도전성 적층체에 대해 적용하는 것에 대하여, 일절 개시되어 있지 않다.
일본 공개특허공보 평10-323931호 일본 공개특허공보 2002-373056호 일본 공개특허공보 2001-84839호 국제공개 제2005/073763호 팜플렛
본 발명의 목적은, 요철을 부여하기 위한 미립자를 함유하지 않고, 경화 수지층에 요철을 갖는 플리커가 적은 투명 도전성 적층체를 제공하는 것에 있다. 또 본 발명의 목적은, 터치 패널의 가동 전극 기판으로서 사용한 경우에, 슬라이딩 내구성, 단부누름 내구성, 지타점 (指打點) 내구성, 내광성이 우수한 투명 도전성 적층체를 제공하는 것에 있다. 또한 본 발명의 목적은, 터치 패널의 고정 전극 기판으로서 사용한 경우에, 가동 전극 기판에 대한 착상이 저감된 투명 도전성 적층체를 제공하는 것에 있다. 또한 본 발명의 목적은, 그 투명 도전성 적층체를 사용한 터치 패널을 제공하는 것에 있다.
본 발명자는, 상기 종래 기술을 감안하여, 예의 검토를 거듭하여 본 발명에 도달하였다.
즉 본 발명은 고분자 필름, 경화 수지층-1 및 투명 도전층이 이 순서로 적층된 적층체로서, 경화 수지층-1 은, 2 종의 성분이 상분리되어 형성된 요철을 갖고, 또한 요철을 부여하기 위한 미립자를 함유하지 않고, 경화 수지층-1 의 JIS B0601-1994 에 의한 산술 평균 거칠기 (Ra) 가 0.05 ㎛ 이상 0.5 ㎛ 미만이며, JIS B0601-1982 에 의한 10 점 평균 거칠기 (Rz) 가 0.5 ㎛ 이상 2.0 ㎛ 미만인 것을 특징으로 하는 투명 도전성 적층체이다.
경화 수지층-1 을 형성하는 2 종의 성분 중, 제 1 성분이 불포화 이중 결합 함유 아크릴 공중합체이고, 제 2 성분이 다관능성 불포화 이중 결합 함유 모노머인 것이 바람직하다. 또한 제 1 성분의 SP 값 (SP1) 및 제 2 성분의 SP 값 (SP2) 이 SP1 ＜ SP2 를 만족하는 것이 바람직하다.
본 발명의 투명 도전성 적층체는, 고분자 필름의 투명 도전층이 형성된 면의 반대면에 경화 수지층-2 를 갖고, 경화 수지층-2 는, 2 종의 성분이 상분리되어 형성된 요철을 갖고, 또한 요철을 부여하기 위한 미립자를 함유하지 않고, 경화 수지층-2 의 JIS B0601-1994 에 의한 산술 평균 거칠기 (Ra) 가 0.05 ㎛ 이상 0.50 ㎛ 미만이고, JIS B0601-1982 에 의한 10 점 평균 거칠기 (Rz) 가 0.5 ㎛ 이상 2.0 ㎛ 미만인 것이 바람직하다.
경화 수지층-2 를 형성하는 2 종의 성분 중, 제 1 성분이 불포화 이중 결합 아크릴 공중합체이고, 제 2 성분이 다관능성 불포화 이중 결합 함유 모노머인 것이 바람직하다. 제 1 성분의 SP 값 (SP1) 및 제 2 성분의 SP 값 (SP2) 이 SP1 ＜ SP2 를 만족하는 것이 바람직하다. 경화 수지층-2 에 있어서의 제 2 성분이 탄소수 2 ∼ 4 의 알킬렌옥사이드 단위를 모노머 1 분자 중에 3 ∼ 6 몰당량 갖는 3 관능 이상의 다관능성 불포화 이중 결합 함유 모노머인 것이 바람직하다. 다관능성 불포화 이중 결합 함유 모노머를 경화 수지층-2 중에 2 ∼ 40 중량％ 함유하는 것이 바람직하다.
본 발명의 투명 도전성 적층체는, JIS K7136 으로 정의되는 헤이즈가 2 ％ 이상 20 ％ 미만인 것이 바람직하다. 본 발명의 투명 도전성 적층체는, 경화 수지층-1 과 투명 도전층 사이에 막 두께가 0.5 ㎚ 이상 5 ㎚ 미만인 금속 산화물층을 갖는 것이 바람직하다. 본 발명의 투명 도전성 적층체는, 투명 도전층의 막 두께가 5 ㎚ 이상 50 ㎚ 이하이고, 또한 결정질인 것이 바람직하다.
본 발명의 투명 도전성 적층체는, 경화 수지층-1 과 투명 도전층 사이에 굴절률이 1.2 ∼ 1.55, 막 두께가 0.05 ㎛ 이상 0.5 ㎛ 이하인 경화 수지층-3 을 갖는 것이 바람직하다. 본 발명의 투명 도전성 적층체는, 경화 수지층-1 과 금속 산화물층 사이에 굴절률이 1.2 ∼ 1.55, 막 두께가 0.05 ㎛ 이상 0.5 ㎛ 이하인 경화 수지층-3 을 갖는 것이 바람직하다.
본 발명의 투명 도전성 적층체는, 경화 수지층-1 과 투명 도전층 사이에 저굴절률층과 고굴절률층으로 이루어지는 광학 간섭층을 갖고, 저굴절률층이 투명 도전층과 접하는 것이 바람직하다. 본 발명의 투명 도전성 적층체는, 경화 수지층-1 과 금속 산화물층 사이에 저굴절률층과 고굴절률층으로 이루어지는 광학 간섭층을 갖고, 저굴절률층이 투명 도전층과 접하는 것이 바람직하다.
본 발명은 상기 투명 도전성 적층체를 갖는 터치 패널을 포함한다. 또, 본 발명은 적어도 편면에 투명 도전층이 형성된 2 장의 투명 전극 기판이, 서로의 투명 도전층끼리 마주보도록 배치된 터치 패널에 있어서, 적어도 일방의 투명 전극 기판으로서 상기 투명 도전성 적층체를 사용한 터치 패널을 포함한다.
본 발명의 투명 도전성 적층체는, 경화 수지층 중에 요철을 부여하기 위한 미립자를 함유하지 않고, 경화 수지층-1 의 표면에 요철을 갖는다. 본 발명의 투명 도전성 적층체는, 미립자를 함유하지 않기 때문에 플리커가 적다. 본 발명의 투명 도전성 적층체는, 슬라이딩 내구성, 단부누름 내구성, 지타점 내구성 이 우수하여, 터치 패널의 가동 전극 기판으로서 사용할 수 있다. 본 발명의 투명 도전성 적층체는, 대향하는 기판 표면을 착상시키는 것이 적어, 터치 패널의 고정 전극 기판으로서 사용할 수 있다.
본 발명의 터치 패널은, 플리커가 적고 또한 뉴턴링의 발생도 적다. 또한 본 발명의 터치 패널은, 슬라이딩 내구성, 단부누름 내구성, 지타점 내구성이 우수하다.
또한 본 발명의 터치 패널은, 가동 전극 기판 표면에 착상이 적다. 또한 본 발명의 경화 수지층-2 를 갖는 터치 패널은 내광성이 우수한다.
도 1 은, 본 발명의 투명 도전성 적층체의 층구조의 일례이다.
도 2 는, 본 발명의 투명 도전성 적층체의 층구조의 일례이다.
도 3 은, 본 발명의 투명 도전성 적층체의 층구조의 일례이다.
도 4 는, 본 발명의 투명 도전성 적층체의 층구조의 일례이다.
발명을 실시하기 위한 최선의 형태
다음으로, 본 발명의 실시형태에 대하여 순차 설명한다.
<경화 수지층-1>
경화 수지층-1 은, 2 종의 성분이 상분리되어 형성된 요철을 갖는다. 경화 수지층-1 은, 요철을 부여하기 위한 미립자를 함유하지 않는다.
이 요철은, 제 1 성분 및 제 2 성분을 함유하는 조성물을 기재 상에 도포하면, 제 1 성분 및 제 2 성분의 물성의 차에 의해, 양자가 상분리되어 표면에 랜덤한 요철이 발생함으로써 형성된다.
(제 1 성분)
제 1 성분은, 투명성이 우수한 경화성의 중합체가 바람직하고, 열경화성 중합체, 전리 방사선 경화성 중합체가 보다 바람직하다. 중합체는 공지된 것을 사용할 수 있고, 예를 들어 국제공개 제2005/073763호 팜플렛에 기재된 중합체를 들 수 있다.
제 1 성분으로서, 불포화 이중 결합 함유 아크릴 공중합체 (이하, 공중합체 (1-1) 라고 부르는 경우가 있다) 가 바람직하다.
공중합체 (1-1) 로는, 예를 들어, (메트)아크릴모노머 등의 산기를 갖는 중합성 불포화 모노머를 중합 또는 공중합한 수지, 이 산기를 갖는 중합성 불포화 모노머를 중합 또는 공중합한 수지와 그 밖의 에틸렌성 불포화 이중 결합을 갖는 모노머를 공중합한 수지에 에틸렌성 불포화 이중 결합 및 에폭시기를 갖는 모노머를 반응시킨 공중합체, 또는 이 산기를 갖는 중합성 불포화 모노머와 그 밖의 에틸렌성 불포화 이중 결합 및 이소시아네이트기를 갖는 모노머를 반응시킨 공중합체 등을 들 수 있다.
불포화 이중 결합 함유 아크릴 공중합체의 구체적인 조제 방법의 일례로서, 예를 들어, 산기를 갖는 중합성 불포화 모노머와 그 밖의 중합성 불포화 모노머를 공중합하고, 이어서 얻어진 공중합체의 산기와 에폭시기 함유 에틸렌성 불포화 모노머의 에폭시기를 반응시키는 방법을 들 수 있다.
산기를 갖는 중합성 불포화 모노머로는, 예를 들어, 아크릴산, 메타크릴산, 크로톤산, 2-(메트)-아크릴로일옥시에틸숙신산, 2-(메트)아크릴로일옥시에틸프탈산 및 2-(메트)아크릴로일옥시에틸헥사히드로프탈산과 같은 모노카르복실산, 말레산, 푸말산, 시트라콘산, 메사콘산 및 이타콘산과 같은 디카르복실산, 무수 말레산 및 무수 이타콘산과 같은 산무수물 및 말레산모노에틸, 푸말산모노에틸 및 이타콘산모노에틸과 같은 디카르복실산의 모노에스테르, 또는 이들의
Figure 112010025525576-pct00001
- 위치의 할로알킬, 알콕시, 할로겐, 니트로 혹은 시아노에 의해 치환된 치환 유도체, o-, m-, p-비닐벤조산 또는 이들의 알킬, 알콕시, 할로겐, 니트로, 시아노, 아미드 혹은 에스테르에 의해 치환된 치환 유도체 등을 들 수 있다. 이들은 1 종만을 사용해도 되고, 또한 2 종 이상을 병용해도 된다.
그 밖의 중합성 불포화 모노머로서, 예를 들어, 스티렌 또는 스티렌의
Figure 112010025525576-pct00002
-, o-, m-, p-알킬, 알콕시, 할로겐, 할로알킬, 니트로, 시아노, 아미드, 에스테르에 의해 치환된 치환 유도체, 부타디엔, 이소프렌, 네오프렌 등의 올레핀류, o-, m-, p-히드록시스티렌 또는 이들의 알킬, 알콕시, 할로겐, 할로알킬, 니트로, 시아노, 아미드, 에스테르 혹은 카르복시에 의해 치환된 치환 유도체, 비닐히드로퀴논, 5-비닐피로가놀, 6-비닐피로갈롤, 1-비닐플로로글리시놀 등의 폴리히드록시비닐페놀류, 메타크릴산 또는 아크릴산의 메틸, 에틸, n-프로필, i-프로필, n-부틸, sec-부틸, ter-부틸, 펜틸, 네오펜틸, 이소아밀헥실, 시클로헥실, 아다만틸, 알릴, 프로파길, 페닐, 나프틸, 안트라세닐, 안트라퀴노닐, 피페로닐, 살리실, 시클로헥실, 벤질, 페네틸, 크레실, 글리시딜, 이소보로닐, 트리페닐메틸, 디시클로펜타닐, 쿠밀, 3-(N,N-디메틸아미노)프로필, 3-(N,N-디메틸아미노)에틸, 푸릴 혹은 푸르푸릴에스테르, 메타크릴산 또는 아크릴산의 아닐리드 혹은 아미드, 또는 N,N-디메틸, N,N-디에틸, N,N-디프로필, N,N-디이소프로필 혹은 안트라닐아미드, 아크릴로니트릴, 아크롤레인, 메타크릴로니트릴, 염화비닐, 염화비닐리덴, 불화비닐, 불화비닐리덴, N-비닐피롤리돈, 비닐피리딘, 아세트산비닐, N-페닐말레인이미드, N-(4-히드록시페닐)말레인이미드, N-메타크릴로일프탈이미드, N-아크릴로일프탈이미드 등을 사용할 수 있다.
에폭시 함유 에틸렌성 불포화 모노머로서, 예를 들어, 글리시딜(메트)아크릴레이트, β-메틸글리시딜(메트)아크릴레이트 및 3,4-에폭시시클로헥사닐(메트)아크릴레이트, 4-히드록시부틸아크릴레이트글리시딜에테르 등을 들 수 있다. 밸런스가 잡힌 경화성과 저장 안정성을 나타내는 조성물이라는 점에서, 글리시딜(메트)아크릴레이트를 사용하는 것이 바람직하다.
또한, 불포화 이중 결합 함유 아크릴 공중합체의 구체적인 조제 방법으로는, 예를 들어 에폭시기 함유 에틸렌성 불포화 모노머와, 그 밖의 중합성 불포화 모노머를 공중합하고, 이어서 얻어진 공중합체의 에폭시기와, 산기를 갖는 중합성 불포화 모노머의 산기를 반응시키는 방법을 들 수 있다.
본 발명에 있어서, 제 1 성분으로서 사용되는 불포화 이중 결합 함유 아크릴 공중합체의 중량 평균 분자량은 500 ∼ 100,000 인 것이 바람직하고, 1,000 ∼ 50,000 인 것이 보다 바람직하다. 본 명세서에 있어서의 중량 평균 분자량은 폴리스티렌 환산에 의한 중량 평균 분자량을 의미한다. 또, 불포화 이중 결합 함유 아크릴 공중합체는 1 종을 단독으로 사용해도 되고, 또한, 2 종 이상을 병용해도 된다.
(제 2 성분)
제 2 성분은, 공중합체 (1-1) 와 혼합하였을 때에 상분리되는 모노머이면 된다. 모노머는 공지된 것을 사용할 수 있고, 예를 들어 국제공개 제2005/073763호 팜플렛에 기재된 모노머를 들 수 있다.
제 2 성분으로서, 다관능성 불포화 이중 결합 함유 모노머 (이하, 모노머 (1-2) 라고 하는 경우가 있다) 가 바람직하다. 모노머 (1-2) 로서, 다가 알코올과 (메트)아크릴레이트의 탈알코올 반응물을 들 수 있다. 구체적으로는, 펜타에리스리톨트리아크릴레이트, 디펜타에리스리톨헥사(메트)아크릴레이트, 디펜타에리스리톨펜타(메트)아크릴레이트, 트리메틸올프로판트리(메트)아크릴레이트, 디트리메틸올프로판테트라(메트)아크릴레이트, 네오펜틸글리콜디(메트)아크릴레이트 등을 들 수 있다. 이 밖에도, 폴리에틸렌글리콜 ＃200 디아크릴레이트 (쿄에이샤 화학 (주) 제조) 등의, 폴리에틸렌글리콜 골격을 갖는 아크릴레이트모노머를 사용할 수도 있다. 이들 다관능성 불포화 이중 결합 함유 모노머는 1 종을 단독으로 사용해도 되고, 또한 2 종 이상을 혼합하여 사용해도 된다.
경화 수지층-1 을 형성하는 2 종의 성분 중, 제 1 성분이 불포화 이중 결합 함유 아크릴 공중합체이고, 제 2 성분이 다관능성 불포화 이중 결합 함유 모노머인 것이 바람직하다.
(용해도 파라미터값 : SP 값)
또한, 제 1 성분 및 제 2 성분은, 각각의 성분의 용해도 파라미터값 (SP 값) 에 차가 있는 것이 바람직하고, 상기와 같이 제 1 성분이 공중합체 (1-1) 이고, 제 2 성분이 모노머 (1-2) 인 경우, 제 1 성분의 SP 값 (SP1) 및 제 2 성분의 SP 값 (SP2) 이 SP1 ＜ SP2 를 만족하는 것이 바람직하다. 또한 그 차가 0.5 이상인 것이 바람직하다.
특히, 제 1 성분이 공중합체 (1-1) 이고, 제 2 성분이 모노머 (1-2) 이면, 본 발명의 투명 도전성 적층체를 터치 패널에 사용한 경우, 플리커가 없고, 헤이즈가 낮고, 그 슬라이딩 내구성, 단부누름 내구성이 비약적으로 향상되기 때문에 바람직하다.
(표면 거칠기)
본 발명의 투명 도전성 적층체는, 그 경화 수지층-1 의 JIS B0601-1994 에 의한 산술 평균 거칠기 (Ra) 가 0.05 ㎛ 이상 0.5 ㎛ 미만이다. 또한, 경화 수지층-1 의 JIS B0601-1982 에 의한 10 점 평균 거칠기 (Rz) 가 0.5 ㎛ 이상 2 ㎛ 미만이다.
Ra 및 Rz 가 이 범위이면, 투명 도전성 적층체를 터치 패널에 사용했을 때에, 방현성, 안티 뉴턴링성, 지문 닦임성이 양호해지고, 플리커가 저감된다. 상기 특성을 더욱 양호한 것으로 하기 위해, Ra 의 범위는 0.1 ㎛ 이상 0.4 ㎛ 미만이 바람직하고, 0.1 ㎛ 이상 0.35 ㎛ 미만이 특히 바람직하다. 또한, Rz 의 범위는 0.7 ㎛ 이상 1.5 ㎛ 미만이 바람직하고, 0.7 ㎛ 이상 1.3 ㎛ 미만이 특히 바람직하다.
(두께)
본 발명에 있어서, 경화 수지층-1 의 두께는 10 ㎛ 이하인 것이 바람직하다. 두께가 10 ㎛ 를 초과하면 유연성이 부족하고, 터치 패널에 사용했을 때의 슬라이딩 내구성, 단부누름 내구성이 불량해지는 경우가 있다. 상기 특성을 더욱 양호한 것으로 하기 위해, 경화 수지층-1 의 두께는 8 ㎛ 이하인 것이 바람직하고, 6 ㎛ 이하인 것이 특히 바람직하다.
(경화 수지층-1 의 형성)
경화 수지층-1 은, 제 1 성분 및 제 2 성분을 함유하는 도공액을 기재 상에 도공하고, 필요에 따라 건조시킨 후에, 전리 방사선 조사나 가열 처리 등에 의해 경화시킴으로써 형성할 수 있다. 도공액은 유기 용제를 함유하는 것이 바람직하다.
도공 방법으로는, 닥터 나이프, 바 코터, 그라비어 롤 코터, 커튼 코터, 나이프 코터, 스핀 코터 등의 공지된 도공 기계를 사용하는 방법, 스프레이법, 침지법 등을 들 수 있다. 또한, 고분자 필름의 양면에 경화 수지층-1 을 형성하는 경우, 그 경화 수지층-1 은, 동일한 조성이어도 되고, 서로 상이한 것이어도 된다.
(고분자 필름)
본 발명에 사용하는 고분자 필름은, 투명한 유기 고분자로 구성되는 필름이면 특별히 한정되지 않는다. 유기 고분자로는, 예를 들어, 폴리에틸렌테레프탈레이트, 폴리에틸렌-2,6-나프탈레이트, 폴리디알릴프탈레이트 등의 폴리에스테르계 수지, 폴리카보네이트 수지, 폴리에테르설폰 수지, 폴리설폰 수지, 폴리아릴레이트 수지, 아크릴 수지, 셀룰로오스아세테이트 수지, 시클로올레핀폴리머 등을 들 수 있다. 이들은 호모폴리머, 코폴리머로서 사용해도 된다. 또, 상기 유기 고분자를 단독으로 사용해도 되고, 블렌드해서 사용할 수도 있다.
이들 고분자 필름은 일반적인 용융 압출법 혹은 용액 유연법 등에 의해 바람직하게 성형되지만, 필요에 따라 성형한 고분자 필름에 1 축 연신 혹은 2 축 연신을 실시하여, 기계적 강도를 높이거나, 광학적 기능을 높이거나 하는 것도 바람직하게 행해진다.
본 발명의 투명 도전성 적층체를 터치 패널의 가동 전극 기판으로서 사용하는 경우에는, 터치 패널을 스위치로서 동작시키기 위한 가요성과 평탄성을 유지하기 위한 강도 면에서, 고분자 필름의 두께는 75 ∼ 400 ㎛ 인 것이 바람직하다. 본 발명의 투명 도전성 적층체를 터치 패널의 고정 전극 기판으로서 사용하는 경우에는 평탄성을 유지하기 위한 강도 면에서, 고분자 필름의 두께는 0.1 ∼ 4.0 ㎜ 인 것이 바람직하다. 그 고분자 필름은, 1 층으로 구성되어 있어도 되고, 2 층 이상의 적층체로 구성되어 있어도 된다. 또한, 두께 50 ∼ 400 ㎛ 의 본 발명의 투명 도전성 적층체와 다른 플라스틱 시트와 부착시킴으로써, 고정 전극 기판 전체의 두께가 0.1 ∼ 4.0 ㎜ 가 되는 구성으로 하여 사용해도 된다.
본 발명의 투명 도전성 적층체를 터치 패널의 가동 전극 기판으로서 사용한 경우에는, 고정 전극 기판에는 상기 고분자 필름, 플라스틱 시트, 유리 기판 혹은 고분자 필름과 유리 기판과의 적층체 또는 고분자 필름과 플라스틱 시트와의 적층체 상에 투명 도전층을 형성한 것을 사용해도 된다. 터치 패널의 강도, 중량 면에서, 고정 전극 기판 전체의 두께는 0.1 ∼ 4.0 ㎜ 가 바람직하다.
또한, 최근에는 터치 패널의 입력측의 면, 즉 사용자측의 면에 편광판만, 또는 편광판과 위상차 필름을 적층한 구성의 새로운 타입의 터치 패널이 개발되었다. 이 구성의 이점은 주로 편광판 또는, 편광판과 위상차 필름의 광학적 작용에 의해, 터치 패널 내부에 있어서의 외래광의 반사율을 절반 이하로 저감시키고, 터치 패널을 설치한 상태에서의 디스플레이의 콘트라스트를 향상시키는 것에 있다.
이와 같은 타입의 터치 패널에서는, 편광이 투명 도전성 적층체를 통과하기 때문에, 광학 등방성이 우수한 고분자 필름을 사용하는 것이 바람직하다. 구체적으로는 고분자 필름의 지상축 방향의 굴절률을 nx, 진상축 방향의 굴절률을 ny, 고분자 필름의 두께를 d (㎚) 로 한 경우에, Re = (nx - ny) × d (㎚) 로 나타내는 면내 리타데이션값 Re 는 적어도 30 ㎚ 이하인 것이 바람직하고, 20 ㎚ 이하인 것이 보다 바람직하다. 또한, 여기에서 고분자 필름의 면내 리타데이션값은 분광 엘립소미터 (닛폰 분광 주식회사 제조 M-150) 를 이용하여 측정한 파장 590 ㎚ 에서의 값으로 대표된다.
이와 같이 예시한 투명 도전성 적층체를 편광이 통과하는 타입의 터치 패널의 용도에 있어서는, 고분자 필름의 면내 리타데이션값이 매우 중요하지만, 이것에 추가하여 고분자 필름의 3 차원 굴절률 특성, 즉 고분자 필름의 두께 방향의 굴절률을 nz 로 했을 때에 K = {(nx + ny)/2 - nz} × d 로 나타내는 K 값이 -250 ∼ +150 ㎚ 인 것이 바람직하고, -200 ∼ +100 ㎚ 의 범위에 있는 것이 터치 패널의 우수한 시야각 특성을 얻는 데에 있어서 보다 바람직하다.
이들 광학 등방성이 우수한 고분자 필름을 구성하는 수지로는, 예를 들어, 폴리카보네이트, 비정성 폴리아릴레이트, 폴리에테르술폰, 폴리술폰, 트리아세틸셀룰로오스, 디아세틸셀룰로오스, 시클로올레핀폴리머 및 이들의 변성물 혹은 별종 재료와의 공중합물 등의 열가소성 수지, 에폭시계 수지 등의 열경화성 수지나 아크릴계 수지 등의 전리 방사선 경화성 수지 등을 들 수 있다. 성형성이나 제조 비용, 열적 안정성 등의 관점에서, 예를 들어 폴리카보네이트, 비정성 폴리아릴레이트, 폴리에테르술폰, 폴리술폰, 시클로올레핀폴리머 및 이들의 변성물 혹은 별종 재료와의 공중합물을 가장 바람직하게 들 수 있다.
보다 구체적으로는, 폴리카보네이트로는 예를 들어, 비스페놀 A, 1,1-디(4-페놀)시클로헥실리덴, 3,3,5-트리메틸-1,1-디(4-페놀)시클로헥실리덴, 플루오렌-9,9-디(4-페놀), 플루오렌-9,9-디(3-메틸-4-페놀) 등으로 이루어지는 군에서 선택되는 적어도 하나의 성분을 모노머 단위로 하는 중합체나 공중합체이거나, 또는 상기 군에서 선택되는 적어도 하나의 성분을 모노머 단위로 하는 중합체 또는 공중합체의 혼합물이다. 평균 분자량이 대략 15,000 ∼ 100,O00 의 범위의 폴리카보네이트가 바람직하게 사용된다. 폴리카보네이트로서, 데이진 카세이 (주) 제조 「팬라이트 (등록상표)」나 바이엘사 제조 「Apec HT (등록상표)」등이 예시된다.
또한 비정성 폴리아릴레이트로는, (주) 카네카 제조 「엘멕 (등록상표)」, 유니티카 (주) 제조 「U 폴리머 (등록상표)」, 이소노바사 제조 「이살릴 (등록상표)」등이 예시된다.
또한 시클로올레핀폴리머로는, 닛폰 제온 (주) 제조 「제오노아 (등록상표)」나 JSR (주) 제조 「아톤 (등록상표)」등이 예시된다.
또한 이들 수지의 성형 방법으로는, 용융 압출법이나 용액 유연법, 사출 성형법 등의 방법이 예시되는데, 우수한 광학 등방성을 얻는 관점에서는, 특히 용액 유연법이나 용융 압출법을 이용하여 성형을 실시하는 것이 바람직하다.
<투명 도전층>
본 발명에 있어서, 투명 도전층은, 도전성이 우수한 투명한 층이면 특별히 한정되지 않는다.
투명 도전층을 구성하는 성분으로는, 예를 들어 산화규소, 산화알루미늄, 산화티탄, 산화마그네슘, 산화아연, 산화인듐, 산화주석 등을 들 수 있다. 이들 중 산화인듐 및/또는 산화주석이 특히 바람직하다.
또한, 투명 도전층은, 산화인듐을 주성분으로 한 결정질의 층인 것이 바람직하고, 특히 결정질의 ITO (Indium Tin Oxide) 로 이루어지는 층이 바람직하게 사용된다. 또한 결정 입자 직경은, 특히 상한을 형성할 필요는 없지만 3,000 ㎚ 이하인 것이 바람직하다. 결정 입자 직경이 3,000 ㎚ 를 초과하면 필기 내구성이 나빠지기 때문에 바람직하지 않다. 여기에서 결정 입자 직경이란, 투과형 전자 현미경 (TEM) 하에서 관찰되는 다각 형상 또는 타원 형상의 미결정의 각 영역에 있어서의 대각 선 또는 직경 중에서 최대인 것으로 정의된다.
본 발명에 있어서 "산화인듐을 주성분으로 하였다" 란, 도펀트로서 주석, 텔루르, 카드뮴, 몰리브덴, 텅스텐, 불소, 아연 등을 함유하는 산화인듐, 혹은 도펀트로서 주석 외에 추가로 규소, 티탄, 아연 등을 함유하는 산화인듐을 의미한다.
또한, "결정질의 층" 이란, 도펀트를 함유하는 산화인듐으로 이루어지는 층의 50 ％ 이상, 바람직하게는 75 ％ 이상, 보다 바람직하게는 95 ％ 이상, 특히 바람직하게는 거의 100 ％ 가 결정상으로 점유되어 있는 것을 의미한다. 투명 도전층이 결정질의 층임으로써, 경화 수지층-1 과 투명 도전층과의 밀착성이나 환경 신뢰성이 우수한 것이 된다. 그 결과, 본 발명의 투명 도전성 적층체를 터치 패널에 사용했을 때에, 터치 패널에 필요한 환경 신뢰성이나 터치 패널의 필기 내구성이 개선된다.
투명 도전층은, 공지된 수법으로 형성할 수 있고, 예를 들어 DC 마그네트론 스퍼터링법, RF 마그네트론 스퍼터링법, 이온 플레이팅법, 진공 증착법, 펄스 레이저-디포지션법 등의 물리적 형성법 (Physical Vapor Deposition, 이하, PVD) 등을 사용할 수 있지만, 대면적에 대해 균일한 두께의 투명 도전층을 형성한다는 공업 생산성에 주목하면, DC 마그네트론 스퍼터링이 바람직하다. 또한, 상기 물리적 형성법 (PVD) 외에, Chemical Vapor Deposition (이하, CVD), 졸 겔법 등의 화학적 형성법을 사용할 수도 있지만, 두께 제어의 관점에서는 역시 스퍼터링법이 바람직하다.
투명 도전층을 형성하는 그 밖의 방법으로는, 닥터 나이프, 바 코터, 그라비아 롤코터, 커튼 코터, 나이프 코터, 스핀 코터 등의 공지된 도공 기계를 사용하는 방법, 스프레이법, 침지법 등이 사용된다. 실제 이들 방법을 사용하여 투명 도전층을 형성하는 경우, 폴리티오펜이나 폴리알라닌 등의 공지된 도전성 고분자 재료 및/또는 도전성을 갖는 금속, 금속 산화물, 탄소 등으로 이루어지는 초미립자 및/또는 도전성을 갖는 금속, 금속 산화물, 탄소 등으로 이루어지는 나노 와이어 등의 도전성 물질 성분과 바인더로서의 경화 수지 성분으로 이루어지는 도전성 도포제가 사용된다.
상기 도전성 도포제를 각종 유기 용제에 용해시켜, 농도나 점도를 조절한 도공액을 사용하여, 고분자 필름 상에 도공한 후, 방사선 조사나 가열 처리 등에 의해 층을 형성하는 방법을 들 수 있다.
투명 도전층의 두께는, 투명성과 도전성 면에서 5 ∼ 50 ㎚ 인 것이 바람직하다. 더욱 바람직하게는 5 ∼ 30 ㎚ 이다. 투명 도전층의 두께가 5 ㎚ 미만에서는 저항값의 시간 경과적 안정성이 떨어지는 경향이 있고, 또 50 ㎚ 를 초과하면 표면 저항값이 저하되기 때문에 터치 패널 용도로서 바람직하지 않다. 두께 5 ∼ 50 ㎚ 에 있어서 표면 저항값이 100 ∼ 2,000Ω/□ (Ω/sq), 보다 바람직하게는 140 ∼ 1,000Ω/□ (Ω/sq) 의 범위를 나타내는 투명 도전층을 사용하는 것이 바람직하다.
투명 도전층의 막 두께가 5 ㎚ 이상 50 ㎚ 이하이고, 또한 결정질인 것이 바람직하다.
(경화 수지층-2)
본 발명에서는, 고분자 필름의 투명 도전층을 형성한 면과 반대면에 경화 수지층-2 를 갖는 것이 바람직하다. 이 경화 수지층-2 는, 경화 수지층-1 과 마찬가지로, 2 종의 성분이 상분리되어 형성된 요철을 갖고, 또한 요철을 부여하기 위한 미립자를 함유하지 않는 층이다.
경화 수지층-2 를 형성하는 제 1 성분의 SP 값 (SP1) 및 제 2 성분의 SP 값 (SP2) 이 SP1 ＜ SP2 를 만족하는 것이 바람직하다.
경화 수지층-2 는, JIS B0601-1994 준거로 정의되는 산술 평균 거칠기 (Ra) 가 0.05 ㎛ 이상 0.5 ㎛ 미만, JIS B0601-1982 준거로 정의되는 10 점 평균 거칠기 (Rz) 가 0.5 ㎛ 이상 2.0 ㎛ 미만의 범위에 있다.
Ra 및 Rz 가 이 범위이면, 투명 도전성 적층체를 터치 패널에 사용했을 때에, 방현성, 지문 닦임성이 양호해지고, 플리커가 저감된다. Ra 가 0.50 ㎛ 이상인 경우에는, 플리커, 지문 닦임성이 저하될 가능성이나 터치 패널 하에 설치하는 표시체의 시인성이 저하될 가능성도 있다. 또 Ra 가 0.05 ㎛ 미만인 경우에는, 방현성이 저하된다. Rz 가 2.0 ㎛ 이상인 경우에는, 플리커, 지문 닦임성이 저하될 가능성이나 터치 패널 하에 설치하는 표시체의 시인성이 저하될 가능성도 있다. 또한 Rz 가 0.5 ㎛ 미만인 경우에는, 방현성이 저하된다.
상기 특성을 더욱 양호한 것으로 하기 위해, Ra 의 범위는 0.10 ㎛ 이상 0.40 ㎛ 미만이 바람직하고, 0.10 ㎛ 이상 0.35 ㎛ 미만이 특히 바람직하다. 또한, Rz 의 범위는 0.7 ㎛ 이상 1.5 ㎛ 미만이 바람직하고, 0.7 ㎛ 이상 1.3 ㎛ 미만이 특히 바람직하다.
경화 수지층-2 의 제 1 성분은, 전술한 불포화 이중 결합 아크릴 공중합체 (공중합체 (1-1)) 에서 선택되는 아크릴 공중합체 (공중합체 (2-1)) 이다. 본 발명의 투명 도전성 적층체에 있어서, 경화 수지층-2 의 제 1 성분 (공중합체 (2-1)) 은, 경화 수지층-1 의 제 1 성분의 공중합체 (1-1) 와 동일한 것이어도 되고, 상이한 종류, 조성의 것이어도 된다.
경화 수지층-2 의 제 2 성분은, 전술한 다관능성 불포화 이중 결합 함유 모노머 내에서 특히 탄소수 2 ∼ 4 의 알킬렌옥사이드 단위를 모노머 1 분자 중에 3 ∼ 6 몰당량 갖는 3 관능 이상의 불포화 이중 결합 함유 모노머 (이하, 모노머 (2-2) 라고 하는 경우가 있다) 인 것이 바람직하다.
본 발명의 투명 도전성 적층체가 터치 패널의 가동 전극 기판으로서 사용되는 경우에는, 내후성 (내광성) 이 요구되는 경우가 있다. 그 경우에는, 경화 수지층-2 에 있어서의 제 2 성분으로서 모노머 (2-2) 가 바람직하다.
모노머 (2-2) 는, 예를 들어, 3 관능 이상의 다가 알코올에 탄소수 2 ∼ 4 의 알킬렌옥사이드 골격을 도입하고, 이것에 (메트)아크릴레이트를 반응시킴으로써 조제할 수 있다.
모노머 (2-2) 로서, 예를 들어 하기 식 (A) 로 나타내는 모노머를 들 수 있다.
Figure 112010025525576-pct00003
식 (A) 중, n, m 및 p 는 각각 독립적으로 2 ∼ 4 의 정수이다. x, y 및 z 는 각각 독립적으로 0 ∼ 3 의 정수이고, 단, x, y 및 z 의 합이 3 ∼ 6 이다. R1 은, 수산기를 갖고 있어도 되는 탄소수 1 ∼ 3 의 알킬기이다. R2, R3 및 R4 는 각각 독립적으로 수소 또는 메틸기이다.
모노머 (2-2) 로서, 예를 들어, 트리에틸렌글리콜-트리메틸올프로판트리(메트)아크릴레이트, 트리프로필렌글리콜-트리메틸올프로판트리(메트)아크릴레이트, 헥사에틸렌글리콜-트리메틸올프로판트리(메트)아크릴레이트, 헥사프로필렌글리콜-트리메틸올프로판트리(메트)아크릴레이트 등을 들 수 있다.
경화 수지층-2 에 있어서, 그 제 2 성분으로서, 모노머 (2-2) 를 사용함으로써, 경화 수지층-2 에 내후성 (내광성) 을 추가로 부여할 수 있고, 그 결과, 투명 도전층을 형성한 면과 반대면에 내후성 (내광성) 을 갖는 경화성 수지층이 형성된 투명 도전성 적층체를 얻을 수 있다.
제 2 성분으로서, 모노머 (2-2) 와, 그 밖의 다관능성 불포화 이중 결합 함유 모노머를 병용하는 것이 바람직하다. 그 밖의 다관능성 불포화 이중 결합 함유 모노머를 병용함으로써, 경화 수지층-2 의 경도를 확보할 수 있다.
모노머 (2-2) 이외의 다관능성 불포화 이중 결합 함유 모노머로서, 예를 들어, 다가 알코올과 (메트)아크릴레이트와의 탈알코올 반응물인, 3 관능 또는 그 이상의 다관능성 불포화 이중 결합 함유 모노머를 들 수 있다. 구체적으로는, 펜타에리스리톨트리(메트)아크릴레이트, 펜타에리스리톨테트라(메트)아크릴레이트, 디펜타에리스리톨헥사(메트)아크릴레이트, 디펜타에리스리톨펜타(메트)아크릴레이트, 트리메틸올프로판트리(메트)아크릴레이트, 디트리메틸올프로판테트라(메트)아크릴레이트, 네오펜틸글리콜디(메트)아크릴레이트 등을 들 수 있다.
모노머 (2-2) 는, 경화 수지층-2 중에 2 ∼ 40 중량％ 함유하는 것이 바람직하다. 모노머 (2-2) 가 2 중량％ 보다 낮은 경우에는, 경화 수지층-2 의 내후성 (내광성) 향상 효과가 불충분해질 우려가 있다. 또 모노머 (2-2) 가 40 중량％ 를 초과하는 경우에는, 경화 수지층-2 의 표면 경도가 낮아질 우려가 있다.
본 발명에 있어서, 경화 수지층-2 의 두께는 10 ㎛ 이하인 것이 바람직하다. 두께가 10 ㎛ 를 초과하면 유연성이 부족하고, 터치 패널에 사용했을 때의 슬라이딩 내구성, 단부누름 내구성이 불량해지는 경우가 있다. 경화 수지층-1 의 두께는 8 ㎛ 이하인 것이 바람직하고, 6 ㎛ 이하인 것이 특히 바람직하다.
경화 수지층-2 는, 제 1 성분 및 제 2 성분을 함유하는 도공액을 기재 상에 도공하고, 필요에 따라 건조시킨 후에, 전리 방사선 조사나 가열 처리 등에 의해 경화시킴으로써 형성할 수 있다. 도공액은 유기 용제를 함유하는 것이 바람직하다.
도공 방법으로는, 닥터 나이프, 바 코터, 그라비아 롤코터, 커튼 코터, 나이프 코터, 스핀 코터 등의 공지된 도공 기계를 사용하는 방법, 스프레이법, 침지법 등을 들 수 있다.
경화 수지층-2 를 고분자 필름의 일방의 면에만 형성한 경우의 JIS K7136 으로 정의되는 헤이즈는, 2 ％ 이상 18 ％ 미만인 것이 바람직하고, 더욱 바람직하게는 3 ％ 이상 15 ％ 미만이며, 특히 바람직하게는 3 ％ 이상 10 ％ 미만이다. 헤이즈가 18 ％ 이상에서는, 터치 패널 하에 설치되는 표시체의 시인성이 악화될 가능성이 있고, 헤이즈가 2 ％ 미만에서는, 방현성이 저하한다.
<금속 산화물층>
본 발명의 투명 도전성 적층체는, 경화 수지층-1 과 투명 도전층 사이에 두께가 0.5 ㎚ 이상 5 ㎚ 미만인 금속 산화물층을 추가로 갖고 있어도 된다.
고분자 필름, 경화 수지층-1, 두께가 제어된 금속 산화물층 및 투명 도전층을 순차 적층함으로써 각 층 사이의 밀착성이 대폭 개선된다. 이와 같은 투명 도전성 적층체를 사용한 터치 패널은, 금속 산화물층이 없는 경우와 비교하여, 최근, 터치 패널에 요구되는 필기 내구성이 더욱 향상된다. 금속 산화물층의 두께가 5.0 ㎚ 이상인 경우, 금속 산화물층이 연속체로서의 기계 물성을 나타내기 시작함으로써, 터치 패널에 요구되는 단부누름 내구성의 향상은 기대할 수 없다. 한편, 금속 산화물층의 두께가 0.5 ㎚ 미만인 경우, 두께의 제어가 곤란함과 더불어, 경화 수지층-1 과 투명 도전층과의 밀착성을 충분히 발현시키기 곤란해져, 터치 패널에 요구되는 필기 내구성의 향상은 불충분해지는 경우가 있다.
금속 산화물층을 구성하는 성분으로는, 예를 들어, 산화규소, 산화알루미늄, 산화티탄, 산화마그네슘, 산화아연, 산화인듐, 산화주석 등의 금속 산화물을 들 수 있다.
이들 금속 산화물층은 공지된 수법으로 형성할 수 있고, 예를 들어 DC 마그네트론 스퍼터링법, RF 마그네트론 스퍼터링법, 이온 플레이팅법, 진공 증착법, 펄스 레이저 디포지션법 등의 물리적 형성법 (Physical Vapor Deposition, 이하 PVD) 등을 사용할 수 있지만, 대면적에 대해 균일한 두께의 금속 산화물층을 형성한다는 공업 생산성에 주목하면, DC 마그네트론 스퍼터링법이 바람직하다. 또한, 상기 물리적 형성법 (PVD) 외에, Chemical Vapor Deposition (이하 CVD), 졸 겔법 등의 화학적 형성법을 사용할 수도 있지만, 두께 제어의 관점에서는 역시 스퍼터링법이 바람직하다.
스퍼터링에 사용하는 타겟은 금속 타겟을 사용하는 것이 바람직하고, 반응성 스퍼터링법을 사용하는 것이 널리 채용되고 있다. 이것은, 금속 산화물층으로서 사용하는 원소의 산화물이 절연체인 경우가 많고, 금속 화합물 타겟의 경우 DC 마그네트론 스퍼터링법을 적용할 수 없는 경우가 많기 때문이다. 또한 최근에는, 2 개의 캐소드를 동시에 방전시켜, 타겟에 대한 절연체의 형성을 억제하는 전원이 개발되어, 의사적인 RF 마그네트론 스퍼터링법을 적용할 수 있게 되었다.
<경화 수지층-3>
본 발명의 투명 도전성 적층체는, 경화 수지층-1 과 투명 도전층 사이에 경화 수지층-3 을 가질 수 있다. 또한 경화 수지층-1 과 금속 산화물층 사이에 경화 수지층-3 을 가질 수 있다.
경화 수지층-3 은, 상기 층 사이의 밀착성을 개량한다. 경화 수지층-3 을 형성하는 데에 사용되는 경화성 수지로는, 전리 방사선 경화성 수지나 열경화성 수지 등을 들 수 있다.
전리 방사선 경화성 수지를 부여하는 모노머로는, 예를 들어 폴리올아크릴레이트, 폴리에스테르아크릴레이트, 우레탄아크릴레이트, 에폭시아크릴레이트, 변성 스티렌아크릴레이트, 멜라민아크릴레이트, 실리콘 함유 아크릴레이트 등의 단관능 및 다관능 아크릴레이트를 들 수 있다.
구체적인 모노머로는, 예를 들어 트리메틸올프로판트리메타크릴레이트, 트리메틸올프로판에틸렌옥사이드 변성 아크릴레이트, 트리메틸올프로판프로필렌옥사이드 변성 아크릴레이트, 이소시아눌산알킬렌옥사이드 변성 아크릴레이트, 펜타에리스리톨트리아크릴레이트, 디펜타에리스리톨헥사아크릴레이트, 디메틸올트리시클로데칸디아크릴레이트, 트리프로필렌글리콜트리아크릴레이트, 디에틸렌글리콜디아크릴레이트, 1,6-헥산디올디아크릴레이트, 에폭시 변성 아크릴레이트, 우레탄 변성 아크릴레이트, 에폭시 변성 아크릴레이트 등의 다관능 모노머를 들 수 있다. 이들을 단독으로 사용해도 되고, 여러 종류를 혼합하여 사용해도 되며, 또 경우에 따라서는, 각종 알콕시실란의 가수 분해물을 적당량 첨가해도 된다. 또한, 전리 방사선에 의해 수지층의 중합을 실시하는 경우에는 공지된 광중합 개시제가 적당량 첨가된다. 또한 필요에 따라 광증감제를 적당량 첨가해도 된다.
광중합 개시제로는, 아세토페논, 벤조페논, 벤조인, 벤조일벤조에이트, 티옥산톤류 등을 들 수 있고, 광증감제로는, 트리에틸아민, 트리-n-부틸포스핀 등을 들 수 있다.
열경화성 수지로는, 메틸트리에톡시실란, 페닐트리에톡시실란 등의 실란 화합물을 모노머로 한 오르가노실란계 열경화성 수지나 에테르화 메틸올멜라민 등을 모노머로 한 멜라민계 열경화성 수지, 이소시아네이트계 열경화성 수지, 페놀계 열경화성 수지, 에폭시계 열경화성 수지 등을 들 수 있다. 이들 열경화성 수지를 단독 또는 복수 조합하여 사용할 수도 있다. 또한 필요에 따라 열가소성 수지를 혼합할 수도 있다.
또한, 열에 의해 수지층의 가교를 실시하는 경우에는 공지된 반응 촉진제, 경화제가 적당량 첨가된다. 반응 촉진제로는, 예를 들어 트리에틸렌디아민, 디부틸주석디라우레이트, 벤질메틸아민, 피리딘 등을 들 수 있다. 경화제로는, 예를 들어 메틸헥사히드로 무수 프탈산, 4,4'-디아미노디페닐메탄, 4,4'-디아미노-3,3'-디에틸디페닐메탄, 디아미노디페닐술폰 등을 들 수 있다.
경화 수지층-3 과 투명 도전층 또는 금속 산화물층과의 밀착성을 강화하기 위해, 경화 수지층-3 중에 평균 1 차 입자 직경이 100 ㎚ 이하인 산화규소 초미립자를 함유시킬 수 있다. 또한, 규소 원자를 함유하는 유기 화합물과 평균 1 차 입자 직경이 100 ㎚ 이하인 산화규소 초미립자를 병용하면, 그 산화규소 초미립자가 표면에 편석된 경화 수지층이 되기 때문에, 상기 밀착성의 개선 효과가 더욱 강화된다. 규소 원자를 함유하는 유기 화합물로는, 일반적인 규소 원자를 함유하는 계면활성제나 경화성 수지 성분을 들 수 있다. 이 때의 산화규소 초미립자의 함유량은, 경화 수지층-3 을 형성하는 데에 사용되는 경화성 수지 성분 100 중량부에 대해 1 중량부 이상 400 중량부 이하가 바람직하고, 더욱 바람직하게는 1 중량부 이상 200 중량부 이하, 보다 바람직하게는 5 중량부 이상 100 중량부 이하이다.
경화 수지층-3 은, 경화성 수지 성분을 함유하는 도공액을 경화 수지층-1 상에 도공하고, 필요에 따라 건조시킨 후에, 전리 방사선 조사나 가열 처리 등에 의해 경화시킴으로써 형성할 수 있다. 도공액은 유기 용제를 함유하는 것이 바람직하다.
도공 방법으로서, 닥터 나이프, 바 코터, 그라비아 롤코터, 커튼 코터, 나이프 코터, 스핀 코터 등의 공지된 도공 기계를 사용하는 방법, 스프레이법, 침지법 등을 들 수 있다.
유기 용제로는, 알코올계, 탄화수소계의 용제, 예를 들어, 에탄올, 이소프로필알코올, 부탄올, 1-메톡시-2-프로판올, 헥산, 시클로헥산, 리그로인 등이 바람직하다. 특히, 자일렌, 톨루엔, 케톤류, 예를 들어 메틸에틸케톤, 메틸이소부틸케톤 등을 사용하는 것이 바람직하다. 이 밖에, 시클로헥사논, 아세트산부틸, 아세트산이소부틸 등의 극성 용매도 사용할 수 있다. 이들은 단독으로 사용하거나, 혹은 2 종류 이상의 혼합 용제로서 사용할 수 있다.
경화 수지층-3 의 열 열화나 광 열화를 방지하기 위해, 자외선 흡수제, 산화 방지제, 노화 방지제 등을 첨가할 수도 있다.
경화 수지층-3 의 두께나 굴절률을 조정함으로써, 투명 도전성 적층체의 광학 특성 (투과율이나 색조) 을 조정할 수 있다. 그 때의 경화 수지층-3 의 두께는 0.05 ㎛ 이상, 0.5 ㎛ 이하인 것이 바람직하고, 더욱 바람직하게는 0.05 ㎛ 이상, 0.3 ㎛ 이하이다. 경화 수지층-3 의 굴절률을 조정하기 위해 평균 1 차 입자 직경이 100 ㎚ 이하인 금속 산화물 또는 금속 불화물의 초미립자 및/또는 불소계 수지를 단독 또는 복수 조합하여 경화 수지층-3 중에 첨가해도 된다. 이 때의 경화 수지층-3 의 굴절률은, 고분자 필름의 굴절률보다 작고, 또한 굴절률이 1.2 이상 1.55 이하인 것이 바람직하고, 더욱 바람직하게는 1.2 이상 1.45 이하이다.
본 발명의 투명 도전성 적층체는, 경화 수지층-1 과 투명 도전층 사이에 굴절률이 1.2 ∼ 1.55, 막 두께가 0.05 ㎛ 이상 0.5 ㎛ 이하인 경화 수지층-3 을 갖는 것이 바람직하다. 또한 본 발명의 투명 도전성 적층체는, 경화 수지층-1 과 금속 산화물층 사이에 굴절률이 1.2 ∼ 1.55, 막 두께가 0.05 ㎛ 이상 0.5 ㎛ 이하인 경화 수지층-3 을 갖는 것이 바람직하다.
<광학 간섭층>
본 발명의 투명 도전성 적층체는, 경화 수지층-1 과 투명 도전층 사이에 저굴절률층과 고굴절률층으로 이루어지고, 저굴절률층이 투명 도전층과 접하는 광학 간섭층을 갖는 것이 바람직하다. 또한, 본 발명의 투명 도전성 적층체는, 경화 수지층-1 과 금속 산화물층 사이에 저굴절률층과 고굴절률층으로 이루어지고, 저굴절률층이 금속 산화물층과 접하는 광학 간섭층을 갖는 것이 바람직하다.
광학 간섭층은, 복수의 저굴절률층을 갖고 있어도 된다. 또한 광학 간섭층은, 복수의 고굴절률층을 갖고 있어도 된다. 광학 간섭층은, 고굴절률층과 저굴절률층의 조합 단위를 2 개 이상으로 할 수도 있다. 광학 간섭층이 1 층의 고굴절률층과 1 층의 저굴절률층으로 구성되는 경우, 광학 간섭층의 두께는 30 ㎚ ∼ 300 ㎚ 가 바람직하고, 더욱 바람직하게는 50 ㎚ ∼ 200 ㎚ 이다. 광학 간섭층은, 상기 층 사이의 밀착성 및 투명 도전성 적층체의 광학 특성, 특히 투과율과 색조를 개량한다.
광학 간섭층을 구성하는 고굴절률층은, 예를 들어 금속 알콕시드의 가수분해 축합물로 이루어지는 것이 바람직하다. 또한 고굴절률층은, 금속 알콕시드의 가수분해 축합물, 열경화성 수지 및 전리 방사선 경화성 수지로 이루어지는 군에서 선택되는 적어도 1 종과, 평균 1 차 입자 직경이 100 ㎚ 이하인 금속 산화물 및/또는 금속 불화물로 이루어지는 초미립자로 이루어지는 것이 바람직하다.
금속 알콕시드로는, 예를 들어 티타늄알콕시드, 지르코늄알콕시드, 알콕시실란을 들 수 있다.
티타늄알콕시드로는, 예를 들어, 티타늄테트라이소프로폭시드, 테트라-n-프로필오르토티타네이트, 티타늄테트라-n-부톡시드, 테트라키스(2-에틸헥실옥시)티타네이트 등을 들 수 있다.
지르코늄알콕시드로는, 예를 들어 지르코늄테트라이소프로폭시드, 지르코늄테트라-n-부톡시드 등을 들 수 있다.
알콕시실란으로는, 예를 들어, 테트라메톡시실란, 테트라에톡시실란, 메틸트리메톡시실란, 메틸트리에톡시실란, 디메틸디메톡시실란, γ-글리시독시프로필트리메톡시실란, β-(3,4-에폭시시클로헥실)에틸트리메톡시실란, 비닐트리메톡시실란, N-β(아미노에틸)γ-아미노프로필트리메톡시실란, N-β(아미노에틸)γ-아미노프로필디메톡시실란, γ-아미노프로필트리에톡시실란 등을 들 수 있다.
이들 알콕시실란은, 층의 기계적 강도나 밀착성 및 내용제성 등의 관점에서, 2 종류 이상을 혼합하여 사용하는 것이 바람직하고, 특히 내용제성의 관점에서, 알콕시실란의 전체 조성 중에 중량 비율 0.5 ∼ 40 ％의 범위에서, 분자 내에 아미노기를 갖는 알콕시실란이 함유되어 있는 것이 바람직하다.
알콕시실란은, 모노머로 사용해도 되고 미리 가수분해와 탈수 축합을 실시하여 적당히 올리고머화하여 사용해도 된다.
초미립자의 평균 1 차 입자 직경은 100 ㎚ 이하가 바람직하고, 더욱 바람직하게는 75 ㎚ 이하, 더욱 바람직하게는 50 ㎚ 이하이다. 초미립자의 평균 1 차 입자 직경을 100 ㎚ 이하로 제어하면, 도공층이 백화되는 경우가 없다.
초미립자로는, 예를 들어 Bi2O3, CeO2, In2O3, (In2O3·SnO2), HfO2, La2O3, MgF2, Sb2O5, (Sb2O5·SnO2), SiO2, SnO2, TiO2, Y2O3, ZnO, ZrO2 등의 금속 산화물 또는 금속 불화물의 초미립자가 예시된다.
고굴절률층 중에는, 평균 1 차 입자 직경이 100 ㎚ 이하인 금속 산화물 또는 금속 불화물의 초미립자를 단독 또는 2 종류 이상 적당량 첨가할 수 있다. 초미립자를 첨가함으로써 고굴절률층의 굴절률을 조정할 수 있다.
고굴절률층 중에 초미립자를 첨가하는 경우, 초미립자와 수지 성분의 중량 비율은, 0 : 100 ∼ 66.6 : 33.3 인 것이 바람직하고, 더욱 바람직하게는 0 : 100 ∼ 60 : 40 이다. 초미립자와 수지 성분의 중량 비율이 66.6 : 33.3 을 초과하는 경우에는 광학 간섭층에 필요한 강도나 밀착성이 부족해지는 경우가 있어 바람직하지 않다.
고굴절률층의 두께는, 바람직하게는 15 ∼ 250 ㎚, 보다 바람직하게는 30 ∼ 150 ㎚ 이다. 또한 고굴절률층의 굴절률은, 후술하는 저굴절률층 및 경화 수지층-1 의 굴절률보다 크고, 그 차가 0.2 이상인 것이 바람직하다.
광학 간섭층을 구성하는 저굴절률층은, 전술한 경화 수지층-3 을 형성하는 전리 방사선 경화성 수지, 열경화성 수지, 저굴절률층을 형성하는 알콕시실란을 사용하여 형성할 수 있다. 투명 도전층 또는 금속 산화물층과의 밀착성을 강화하는 것이나 굴절률을 조정하는 것을 목적으로 하여, 평균 1 차 입자 직경이 100 ㎚ 이하인 금속 산화물 또는 금속 불화물로 이루어지는 초미립자의 1 종류 또는 2 종류 이상을 저굴절률층에 적당량 첨가할 수 있다. 이 때 사용하는 초미립자로는 굴절률이 낮은 SiO2 나 MgF2 등의 초미립자가 적당하다. 저굴절률층의 두께는, 바람직하게는 15 ∼ 250 ㎚, 보다 바람직하게는 30 ∼ 150 ㎚ 이다.
고굴절률층 또는 저굴절률층은, 이하의 방법으로 형성된다. 먼저 고굴절률층을 형성하기 위한 성분을 유기 용제에 용해시킨 도공액 D 와, 저굴절률층을 형성하기 위한 성분을 유기 용제에 용해시킨 도공액 C 를 조제한다. 다음으로 경화 수지층-1 상에 도공액 D 를 도공한 후, 전리 방사선 조사나 가열 처리 등에 의해 경화시킴으로써 고굴절률층을 형성한다. 계속하여, 고굴절률층 상에 도공액 C 를 도공한 후, 전리 방사선 조사나 가열 처리 등에 의해 경화시킴으로써 저굴절률층을 형성한다.
도공 방법으로서, 닥터 나이프, 바 코터, 그라비아 롤코터, 커튼 코터, 나이프 코터, 스핀 코터 등의 공지된 도공 기계를 사용하는 방법, 스프레이법, 침지법 등을 들 수 있다.
유기 용제로는, 알코올계, 탄화수소계 용제, 예를 들어, 에탄올, 이소프로필알코올, 부탄올, 1-메톡시-2-프로판올, 헥산, 시클로헥산, 리그로인 등이 바람직하다. 이 밖에, 자일렌, 톨루엔, 시클로헥사논, 메틸이소부틸케톤, 아세트산이소부틸 등의 극성 용매도 사용할 수 있다. 이들은 단독 혹은 2 종류 이상의 혼합 용제로서 사용할 수 있다.
도공액 중에 금속 알콕시드가 함유되는 경우, 도공층 중의 금속 알콕시드는, 공기 중의 수분 등에 의해 가수분해가 진행되고, 계속해서, 탈수 축합에 의해 가교가 진행된다. 일반적으로, 가교의 촉진에는 적당한 가열 처리가 필요하고, 도공 공정에 있어서 100 ℃ 이상의 온도에서 수 분간 이상의 열 처리를 실시하는 것이 바람직하다. 또한 경우에 따라서는, 상기 열처리와 병행하여, 자외선 등의 활성 광선을 도공층에 조사함으로써, 가교도를 더욱 높일 수 있다.
<투명 도전성 적층체>
본 발명의 투명 도전성 적층체는, JIS K7136 으로 정의되는 헤이즈가 2 ％ 이상 20 ％ 미만인 것이 바람직하다. 헤이즈가 이 범위이면, 투명 도전성 적층체를 터치 패널에 사용했을 때에, 안티 뉴턴링성, 지문 닦임성이 양호해진다.
고분자 필름의 편면에만 경화 수지층-1 과 투명 도전층이 순차 적층되어 있는 경우, 본 발명의 투명 도전성 적층체의 헤이즈는, 2 ％ 이상 10 ％ 미만이 바람직하고, 더욱 바람직하게는 2 ％ 이상 8 ％ 미만, 2 ％ 이상 6 ％ 미만인 것이 특히 바람직하다. 헤이즈가 2 ％ 미만에서는, 안티 뉴턴링성이 저하될 가능성이 있고, 헤이즈가 10 ％ 이상에서는 특별히 문제는 없지만 터치 패널 하에 설치하는 표시체의 시인성이 악화될 가능성이 있다.
경화 수지층-1 이 고분자 필름의 양면에 형성되어 있는 경우, 또는 고분자 필름 상에 경화 수지층-1 과 경화 수지층-2 가 각각의 일방의 면에 형성되어 있는 경우, 본 발명의 투명 도전성 적층체의 헤이즈는 5 ％ 이상 20 ％ 미만이 바람직하고, 더욱 바람직하게는 6 ％ 이상 15 ％ 미만, 6 ％ 이상 13 ％ 미만인 것이 특히 바람직하다. 헤이즈가 5 ％ 미만에서도 특별히 영향은 없지만, 투명 도전성 적층체의 방현성이 저하될 가능성이 있고, 헤이즈가 20 ％ 이상인 경우에는 터치 패널 하에 설치되는 표시체의 시인성이 악화되는 것이 염려된다. 헤이즈가 5 ％ 이상 20 ％ 미만인 경우, 투명 도전성 적층체의 방현성이 저하되지 않고, 투명 도전성 적층체의 시인성이 양화 (良化) 되기 때문에 바람직하다.
본 발명의 투명 도전성 적층체는, JIS K7105 (1999년판) 에 의해 규정되는 0.125 ㎜ 의 광학체를 사용한 경우의 투과법의 이미지 선명도가 10 ％ 이상 80 ％ 이하인 것이 바람직하다. 더욱 바람직하게는 20 ％ 이상 75 ％ 이하이다. 이미지 선명도가 10 ％ 미만에서는 터치 패널 하에 설치되는 표시체의 시인성이 악화되는 문제나 플리커가 증가되는 문제가 있다. 이미지 선명도가 80 ％ 보다 큰 경우에는, 방현성이나 안티 뉴턴링성이 저하되는 문제가 있다.
본 발명의 투명 도전성 적층체는, 투명 도전층이 형성된 면과 반대면에 있는 경화 수지층-2 의 물에 대한 접촉각이 90°이하인 것이 바람직하고, 80°이하인 것이 더욱 바람직하다. 접촉각이 90°이하이면, 경화 수지층-2 표면의 지문 닦임성이 양호해진다.
본 발명의 투명 도전성 적층체는, 주로 터치 패널용 투명 전극 기판으로서 사용되는 것이 바람직하지만, 터치 패널용 이외의 플렉시블 디스플레이나 전자 페이퍼 등의 표시체의 투명 전극 기판으로서 사용할 수도 있다.
본 발명의 투명 도전성 적층체는, 이하의 층 구조를 갖는 것이 바람직하다.
(1) 고분자 필름/경화 수지층-1/투명 도전층
(2) 고분자 필름/경화 수지층-1/금속 산화물층/투명 도전층
(3) 고분자 필름/경화 수지층-1/광학 간섭층/금속 산화물층/투명 도전층
(4) 경화 수지층-2/고분자 필름/경화 수지층-1/투명 도전층
(5) 경화 수지층-2/고분자 필름/경화 수지층-1/금속 산화물층/투명도전층
(6) 경화 수지층-2/고분자 필름/경화 수지층-1/광학 간섭층/금속 산화물층/투명 도전층
(터치 패널)
본 발명의 터치 패널은, 전술한 본 발명의 투명 도전성 적층체를 갖는다. 본 발명의 터치 패널은, 가동 전극 기판과 고정 전극 기판으로 구성된다. 가동 전극 기판은, 본 발명의 투명 도전성 적층체인 것이 바람직하다.
고정 전극 기판은, 유리 기판, 투명 도전층 및 도트 스페이서가 이 순서로 적층된 것이 바람직하다. 고정 전극 기판의 투명 도전층을 구성하는 성분으로서, 예를 들어, 산화규소, 산화알루미늄, 산화티탄, 산화마그네슘, 산화아연, 산화인듐, 산화주석 등을 들 수 있다. 이들 중 산화인듐 및/또는 산화주석이 특히 바람직하다. 또한, 투명 도전층은, 산화인듐을 주성분으로 한 결정질의 층인 것이 바람직하고, 특히 결정질의 ITO (Indium Tin Oxide) 로 이루어지는 층이 바람직하게 사용된다.
또한 본 발명의 터치 패널은, 고정 전극 기판으로서, 본 발명의 투명 도전성 적층체의 투명 도전층 상에 도트 스페이서를 형성한 기판을 사용하는 양태도 바람직하다.
본 발명에 의하면, 적어도 편면에 투명 도전층이 형성된 2 장의 투명 전극 기판이 서로의 투명 도전층끼리 마주보도록 배치된 터치 패널에 있어서, 적어도 일방의 투명 전극 기판으로서, 전술한 본 발명의 투명 도전성 적층체를 사용한 터치 패널이 제공된다.
실시예
이하, 본 발명을 실시예에 의해 더욱 구체적으로 설명하지만, 본 발명은 이것에 의해 전혀 한정되지 않는다. 또한, 실시예 중의 각 값은 이하의 방법에 따라 구하였다.
<SP (용해도 파라미터)>
"Properties of Polymers" (Elsevier, Amsterdam (1976)) 에 기재된 Van Klevin 의 방법에 따라 산출한다.
<Ra (산술 평균 거칠기)>
Sloan 사 제조 촉침 단차계 DEKTAK3 을 이용하여 측정하였다. 측정은 JIS B0601-1994년판에 준거하여 실시하였다.
Ra (JIS B0601-1994) 는, 거칠기 곡선으로부터 그 평균선의 방향으로 기준 길이만큼 발취하고, 이 발취한 부분의 평균선의 방향으로 X 축을, 종배율의 방향으로 Y 축을 취하여, 거칠기 곡선을 y = f(x) 로 나타냈을 때에, 다음의 식에 의해 구해지는 값을 마이크로미터 (㎛) 로 나타낸 것을 말한다.
Figure 112010025525576-pct00004
거칠기 곡선은, 단면 곡선으로부터 소정의 파장보다 긴 표면 굴곡 성분을 위상 보상형 고역 필터로 제거한 곡선이다. 단면 곡선은, 대상면에 직각인 평면에서 대상면을 절단했을 때에, 그 절단면에 나타나는 윤곽이다. 거칠기 곡선의 컷 오프값 (λc) 은, 위상 보상형 고역 필터의 이득이 50 ％ 가 되는 주파수에 대응하는 파장 컷 오프값이다. 거칠기 곡선의 기준 길이 (L) 는, 거칠기 곡선으로부터 컷 오프값의 길이를 발취한 부분의 길이 (기준 길이) 이다.
컷 오프값 (λc : ㎜) 과 평가 길이 (Ln : ㎜) 는 하기 중 어느 하나를 선택하였다.
컷 오프값 평가 길이
0.25 ㎜ 1.25 ㎜
0.8 ㎜ 4 ㎜
<Rz (10 점 평균 거칠기)>
(주) 고사카 연구소 제조 Surfcorder SE-3400 을 이용하여 측정하였다. 측정은 JIS B0601-1982년판에 준거하여 실시하였다.
Rz (JIS B0601-1982) 는, 단면 곡선으로부터 기준 길이만큼 발취한 부분에 있어서, 평균선에 평행, 또한, 단면 곡선을 가로지르지 않는 직선으로부터 종배율 방향으로 측정한 최고로부터 5 번째까지의 산정 (山頂) 의 표고의 평균값과 최심 (最深) 으로부터 5 번째까지의 곡저 (谷底) 의 표고의 평균값의 차의 값을 마이크로미터 (㎛) 로 나타낸 것을 말한다.
Rz 는 하기 식에 의해 구해진다.
Figure 112010025525576-pct00005
(R1, R3, R5, R7, R9 는 기준 길이 L 에 대응하는 발취 부분의 최고부터 5 번째까지의 산정의 표고이다. R2, R4, R6, R8, R10 은 기준 길이 L 에 대응하는 발취 부분의 최심으로부터 5 번째까지의 곡저의 표고이다)
기준 길이는 0.25 ㎜ 또는 0.8 ㎜ 로 하였다.
<접촉각>
평판 형상의 시료편을 수평으로 두고, 경화 수지층의 면을 위로 하여, JIS R3257 의 정적법에 따라, 용량 1 ㎖ 의 주사기에 의해 물을 1 방울 적하하고, 시료편 상에 1 ㎕ 이상 4 ㎕ 이하의 물방울을 정치 (靜置) 하였다. 이어서 각도 측정기가 부착된 현미경에 의해 1 분간 정치 후의 물 접촉각 θ 을 판독하였다.
<두께>
케이 엘 케이·텐코사 제조, 촉침식 막 두께계 알파 스텝을 사용하여 측정하였다.
<헤이즈>
닛폰 텐쇼쿠 (주) 제조 헤이즈미터 (MDH 2000) 를 사용하여 측정하였다.
헤이즈 (JIS K7136) 는, 시험편을 투과하는 투과광 중, 전방 산란에 의해, 입사광으로부터 0.044 rmd (2.5°) 이상 벗어난 투과광의 백분율이다.
헤이즈 (％) 는, 다음의 식에 의해 산출한다.
헤이즈 = [(τ4/τ2) - τ3 (τ2/τ1)] × 100
(τ1 : 입사광의 광속
τ2 : 시험편을 투과한 전 (全) 광속
τ3 : 장치에 의해 확산된 광속
τ4 : 장치 및 시험편에 의해 확산된 광속)
<전 (全) 광선 투과율>
닛폰 텐쇼쿠 (주) 제조 헤이즈미터 (MDH 2000) 를 사용하여 JIS K7361-1 에 준하여 측정하였다.
<방현성>
제조된 투명 도전성 적층체의 투명 도전층면과 반대측의 경화 수지층면에 형광등을 비춘다. 그 때 경화 수지층면에 비추어진 형광등 단부 (端部) 가 어떻게 보이는지에 따라 방현성을 평가하였다. 단부의 비추어짐이 없는 것을 양호 (○), 비추어짐이 있는 것을 불량 (×) 으로 하였다.
<안티 뉴턴링성>
3 파장 형광등 하에서, 터치 패널의 표면 (수직 방향 0 도) 에 대해 기울기 60 도의 방향에서, 가동 전극 기판과 고정 전극 기판을 접촉시킨 영역에서의 뉴턴링의 유무를 육안으로 관찰하였다. 뉴턴링을 관측할 수 없는 것을 양호 (○), 희미하게 관측할 수 있는 것을 약간 양호 (△), 명확하게 관측할 수 있는 것을 불량 (×) 으로 하였다.
<플리커성>
약 123 dpi (대각 10.4 인치, XGA (1,024 × 768 도트)) 의 액정 디스플레이 상에 터치 패널을 설치하고 플리커의 유무를 육안으로 확인하였다. 플리커를 확인할 수 없는 것을 양호 (○), 희미하게 확인할 수 있는 것을 약간 양호 (△), 명확하게 확인할 수 있는 것을 불량 (×) 으로 하였다.
<리니어리티>
가동 전극 기판 상 또는 고정 전극 기판 상의 평행 전극 간에 직류 전압 5 V 를 인가한다. 평행 전극과 수직 방향으로 5 ㎜ 간격으로 전압을 측정한다. 측정 개시 위치 A 의 전압을 EA, 측정 종료 위치 B 의 전압을 EB, A 로부터의 거리 X 에 있어서의 전압 실측값을 EX, 이론값을 ET, 리니어리티를 L 로 하고, 하기 식에 의해 구하였다.
ET = (EB - EA)·X/(B - A) + EA
L (％) = (│ET - EX│)/(EB - EA)·100
<슬라이딩 내구성>
제조된 터치 패널의 중앙부를 0.8 R 의 폴리아세탈제의 펜을 사용하여 450 g 하중으로 직선 왕복 5 만회씩 최대 30 만회까지 슬라이딩을 실시하고, 슬라이딩 내구성 시험 전후의 터치 패널의 리니어리티 변화량을 측정하였다. 30 만회에서 리니어리티 변화량이 1.5 ％ 미만인 경우를 양호 (OK) 로 하였다. 리니어리티 변화량이 1.5 ％ 이상이 된 경우, 전기 특성을 불량 (NG) 으로 하였다. 또한 전기 특성이 NG 가 된 슬라이딩 횟수를 측정하였다.
<단부누름 내구성>
제조된 터치 패널의 절연층으로부터 약 2.5 ㎜ 의 위치를 절연층과 평행하게 하여 가동 전극측으로부터 선단이 0.8 R 인 폴리아세탈제의 펜을 사용하여 450 g 하중으로 직선 왕복 1 만회씩 최대 10 만회까지 슬라이딩을 실시하고, 단부누름 내구성 시험 전후의 터치 패널의 리니어리티 변화량을 측정하였다.
30 만회에서 리니어리티 변화량이 1.5 ％ 미만인 경우를 양호 (OK) 로 하였다. 리니어리티 변화량이 1.5 ％ 이상이 된 경우, 전기 특성을 불량 (NG) 으로 하였다. 또한 전기 특성이 NG 가 된 슬라이딩 횟수를 측정하였다.
<지타점 내구성>
제조된 터치 패널의 중앙부 1 개 지점을 손가락으로 강하게 최대 1 만회 타점하고, 지타점 전후의 터치 패널의 입력 하중 변화를 측정하였다.
<지문 닦임성>
측정 샘플의 경화 수지층 표면이 위가 되도록 흑색판 상에 두고, 지문을 샘플 표면에 가압하고, 시판되는 화장지를 사용하여 닦고, 그 후, 샘플 표면에 잔존하는 지문의 정도를 육안으로 확인하였다. 지문이 관측되지 않는 것을 양호 (○), 희미하게 관측되는 것을 약간 양호 (△), 명확하게 관측되는 것을 불량 (×) 으로 하였다.
<내광성>
제조된 터치 패널의 가동 전극 기판측에 광을 조사하고, ASTM G154 에 준거한 방법으로 내광성 시험을 실시하였다. 내광성 시험 후의 외관 변화 (경화 수지층의 박리 유무) 를 확인하였다. 박리가 관측되지 않는 것을 양호 (○), 희미하게 관측되는 것을 약간 양호 (△), 명확하게 관측되는 것을 불량 (×) 으로 하였다.
실시예 1
〔투명 도전성 적층체〕
(고분자 필름)
기재로서 두께 188 ㎛ 의 폴리에틸렌테레프탈레이트 (PET) 필름 (테이진 듀퐁 필름 (주) 제조 OFW) 을 사용하였다.
(경화 수지층 (A))
기재의 편면에 하기 도공액 A 를 사용하여 바 코트법에 의해 코팅하고, 70 ℃ 에서 1 분간 건조시킨 후, 자외선을 조사하여 경화시킴으로써 두께 3.5 ㎛ 의 경화 수지층 (A) 을 형성하였다.
도공액 A 는, 불포화 이중 결합 함유 아크릴 공중합체 (SP 값 : 10.0, Tg : 92 ℃) 4 중량부, 펜타에리스리톨트리아크릴레이트 (SP 값 : 12.7) 100 중량부, 광중합 개시제 이르가큐어 184 (치바 스페셜티 케미컬사 제조) 7 중량부를 이소부틸알코올 용매에 고형분이 40 중량％ 가 되도록 용해시켜 제조하였다.
또한, 불포화 이중 결합 함유 아크릴 공중합체 (SP 값 : 10.0, Tg : 92 ℃) 는, 이하와 같이 조제하였다.
이소보로닐메타크릴레이트 171.6 g, 메틸메타크릴레이트 2.6 g, 메틸아크릴산 9.2 g 으로 이루어지는 혼합물을 혼합하였다. 이 혼합액을 교반 날개, 질소 도입관, 냉각관 및 적하 깔때기를 구비한 1,000 ㎖ 반응 용기 중의, 질소 분위기하에서 110 ℃ 로 가온한 프로필렌글리콜모노메틸에테르 330.0 g 에 터셔리부틸퍼옥시-2-에틸헥사노에이트 1.8 g 을 함유하는 프로필렌글리콜모노메틸에테르 80.0 g 용액과 동시에 3 시간에 걸쳐 등속으로 적하하고, 그 후, 110 ℃ 에서 30 분간 반응시켰다. 그 후, 터셔리부틸퍼옥시-2-에틸헥사노에이트 0.2 g 을 함유하는 프로필렌글리콜모노메틸에테르 17.0 g 의 용액을 적하하여 테트라부틸암모늄브로마이드 1.4 g 과 하이드로퀴논 0.1 g 를 함유하는 5.0 g 의 프로필렌글리콜모노메틸에테르 용액을 첨가하고, 공기 버블링하면서, 4-히드록시부틸아크릴레이트글리시딜에테르 22.4 g 과 프로필렌글리콜모노메틸에테르 5.0 g 의 용액을 2 시간에 걸쳐 적하하고, 그 후 5 시간에 걸쳐 추가로 반응시켰다. 수평균 분자량 5,500, 중량 평균 분자량 18,000 의 불포화 이중 결합 함유 아크릴 공중합체를 얻었다. 이 수지는, SP 값 : 10.0, Tg : 92 ℃, 표면 장력 : 31 dyn/㎝ 였다.
(경화 수지층 (B))
경화 수지층 (A) 을 형성한 면과 반대면에 하기 도공액 B 를 사용하여 바 코트법에 의해 코팅하고, 70 ℃ 에서 1 분간 건조시킨 후, 자외선을 조사하여 경화시킴으로써 두께 3.5 ㎛ 의 경화 수지층 (B) 을 형성하였다.
도공액 B 는, 상기 불포화 이중 결합 함유 아크릴 공중합체 (SP 값 : 10.0, Tg : 92 ℃) 4 중량부, 펜타에리스리톨트리아크릴레이트 (SP 값 : 12.7) 90 중량부, 트리메틸올프로판트리에틸렌글리콜트리아크릴레이트 (SP 값 : 11.6) 10 중량부, 광중합 개시제 이르가큐어 184 (치바 스페셜티 케미컬사 제조) 7 중량부를 이소부틸알코올 용매에 고형분이 40 중량％ 가 되도록 용해시켜 제조하였다.
(투명 도전층)
이어서, 경화 수지층 (A) 상에 산화인듐과 산화주석의 중량비가 95 : 5 의 조성이고 충전 밀도가 98 ％ 인 산화인듐-산화주석 타겟을 사용하여 스퍼터링법에 의해 투명 도전층 (ITO 층) 을 형성하였다. 형성된 투명 도전층의 막 두께는 20 ㎚ 였다. 또한, 150 ℃ 90 분의 열 처리를 실시하여, 투명 도전층 (ITO 층) 을 결정화시켜 투명 도전성 적층체를 제조하여 가동 전극 기판으로 하였다.
ITO 층이 결정화된 후의 표면 저항값은 약 210Ω/□ (Ω/Sq) 였다. 또한, TEM 에 의해 관찰된 ITO 층의 결정 입자 직경은 50 ㎚ ∼ 200 ㎚ 의 범위였다.
〔터치 패널〕
두께 1.1 ㎜ 의 유리판의 양면에 SiO2 딥 코트를 실시한 후, 스퍼터링법에 의해 두께 18 ㎚ 의 ITO 층을 형성하였다. 다음으로 ITO 층 상에 높이 7 ㎛, 직경 70 ㎛, 피치 1.5 ㎜ 의 도트 스페이서를 형성함으로써, 고정 전극 기판을 제조하였다.
고정 전극 기판과 가동 전극 기판을 사용하여 도 1 에 나타내는 층 구조를 갖는 터치 패널을 제조하였다. 투명 도전성 적층체 및 터치 패널의 특성을 표 1 및 표 2 에 나타낸다. 표 1 및 표 2 로부터 명백한 바와 같이, 본 예의 투명 도전성 적층체를 사용한 터치 패널은, 방현성, 안티 뉴턴링성, 플리커성, 슬라이딩 내구성, 단부누름 내구성, 지타점 내구성, 지문 닦임성 및 내후성 (내광성) 모두 양호하였다.
실시예 2
〔투명 도전성 적층체〕
실시예 1 과 동일하게 두께 188 ㎛ 의 폴리에스테르테레프탈레이트 필름 (테이진 듀퐁 필름 (주) 제조 OFW) 의 각 면에 경화 수지층 (A) 과 경화 수지층 (B) 을 형성하였다.
(금속 산화물층)
그 후, 경화 수지층 (A) 상에 Si 타겟을 사용하여 스퍼터링법에 의해 금속 산화물 (SiOx 층) 을 형성하였다. 형성된 SiOx 층의 막 두께는 약 2.O ㎚ 였다.
(투명 도전층)
이어서 금속 산화물층 상에, 실시예 1 과 동일하게 하여 투명 도전층을 형성하고, 투명 도전성 적층체를 제조하여 가동 전극 기판으로 하였다. 또한, TEM 에 의해 관찰된 ITO 층의 결정 입자 직경은 50 ㎚ ∼ 200 ㎚ 의 범위였다.
〔터치 패널〕
실시예 1 과 동일하게 하여 고정 전극 기판을 제조하였다. 제조된 고정 전극 기판과 가동 전극 기판을 사용하여 도 2 에 나타내는 층 구조를 갖는 터치 패널을 제조하였다.
제조된 투명 도전성 적층체 및 터치 패널의 특성을 표 1 및 표 2 에 나타낸다. 표 1 및 표 2 로부터 명백한 바와 같이, 본 예의 투명 도전성 적층체를 사용한 터치 패널은, 방현성, 안티 뉴턴링성, 플리커성, 슬라이딩 내구성, 단부누름 내구성, 지타점 내구성, 지문 닦임성 및 내후성 (내광성) 모두 양호하였다.
실시예 3
〔투명 도전성 적층체〕
실시예 1 과 동일하게 두께 188 ㎛ 의 폴리에스테르테레프탈레이트 필름 (테이진 듀퐁 필름 (주) 제조 OFW) 의 각 면에 경화 수지층 (A) 과 경화 수지층 (B) 을 형성하였다.
(고굴절률층)
다음으로 γ-글리시독시프로필트리메톡시실란 (신에츠 화학공업 (주) 제조 「KBM403」) 과 메틸트리메톡시실란 (신에츠 화학공업 (주) 제조 「KBM13」) 을 1 : 1 의 몰비로 혼합하고, 아세트산 수용액 (pH = 3.0) 에 의해 공지된 방법으로 상기 알콕시실란의 가수분해를 실시하였다. 이와 같이 하여 얻은 알콕시실란의 가수분해물에 대해 N-β (아미노에틸)γ-아미노프로필메톡시실란 (신에츠 화학공업 (주) 제조 「KBM603」) 을 고형분의 중량 비율 20 : 1 의 비율로 첨가하고, 추가로 이소프로필알코올과 n-부탄올의 혼합 용액으로 희석하여 알콕시실란 도공액 C 를 제조하였다.
도공액 C 에 1 차 입자 직경이 20 ㎚ 인 TiO2 초미립자를 TiO2 초미립자와 알콕시실란의 중량 비율이 50 : 50 이 되도록 혼합한 도공액 D 를 제조하였다. 경화 수지층 (A) 상에, 도공액 D 를 바 코트법으로 코팅하여 130 ℃ 2 분간의 소성 후, 막 두께가 55 ㎚ 인 고굴절률층을 형성하였다.
(저굴절률층)
고굴절률층 상에 도공액 C 를 바 코트법에 의해 코팅하고 130 ℃ 2 분간의 소성 후, 막 두께가 65 ㎚ 인 저굴절률층을 형성하고, 고굴절률층과 저굴절률층으로 이루어지는 광학 간섭층을 제조하였다.
(금속 산화물층)
그 후, 광학 간섭층 상에 Si 타겟을 사용하여 스퍼터링법에 의해 SiOx 층을 형성하였다. 형성된 SiOx 층의 막 두께는 약 2.0 ㎚ 였다.
(투명 도전층)
이어서 금속 산화물층 상에, 실시예 1 과 동일하게 하여 투명 도전층을 형성하고, 투명 도전성 적층체를 제조하여 가동 전극 기판으로 하였다. 또한, TEM 에 의해 관찰된 ITO 층의 결정 입자 직경은 50 ㎚ ∼ 200 ㎚ 의 범위였다.
〔터치 패널〕
실시예 1 과 동일하게 하여 고정 전극 기판을 제조하였다. 제조된 고정 전극 기판과 가동 전극 기판을 사용하여 도 3 에 나타내는 층 구조를 갖는 터치 패널을 제조하였다. 제조된 투명 도전성 적층체 및 터치 패널의 특성을 표 1 및 표 2 에 나타낸다. 표 1 및 표 2 로부터 명백한 바와 같이, 본 예의 투명 도전성 적층체를 사용한 터치 패널은, 방현성, 안티 뉴턴링성, 플리커성, 슬라이딩 내구성, 단부누름 내구성, 지타점 내구성, 지문 닦임성 및 내후성 (내광성) 모두 양호하였다.
실시예 4
〔투명 도전성 적층체〕
두께 188 ㎛ 의 폴리에틸렌테레프탈레이트 필름 (테이진 듀퐁 필름 (주) 제조 OFW) 의 편면에 펜타에리스리톨트리아크릴레이트 100 중량부, 광중합 개시제 이르가큐어 184 (치바 스페셜티 케미컬사 제조) 7 중량부, 레벨링성과 미끄럼성을 부여시키기 위해 계면활성제를 소량 첨가한 도공액을 사용하여 바 코트법에 의해 코팅하고, 70 ℃ 에서 1 분간 건조시킨 후, 자외선을 조사하여 경화시킴으로써 두께 4 ㎛ 의 경화 수지층 (C) 을 형성하였다.
경화 수지층 (C) 을 형성한 면과 반대면에 실시예 1 에서 사용한 도공액 A 를 사용하여 실시예 1 과 동일하게 하여 경화 수지층 (A) 을 형성하였다.
그 후, 실시예 1 과 동일하게 하여 경화 수지층 (A) 상에 투명 도전층을 형성하고, 투명 도전성 적층체를 제조하여 가동 전극 기판으로 하였다. 또한, TEM 에 의해 관찰된 ITO 층의 결정 입자 직경은 50 ㎚ ∼ 200 ㎚ 의 범위였다.
〔터치 패널〕
실시예 1 과 동일하게 하여 고정 전극 기판을 제조하였다. 제조된 고정 전극 기판과 투명 도전성 적층체를 사용하여 도 1 에 나타내는 층 구성을 갖는 터치 패널을 제조하였다.
제조된 투명 도전성 적층체 및 터치 패널의 특성을 표 1 및 표 2 에 나타낸다. 표 1 및 표 2 로부터 명백한 바와 같이, 본 예의 투명 도전성 적층체를 사용한 터치 패널은, 안티 뉴턴링성, 플리커성, 슬라이딩 내구성, 단부누름 내구성, 지타점 내구성은 모두 양호하였다. 방현성, 지문 닦임성 및 내후성 (내광성) 이 불필요한 분야에서 사용하기에는 충분한 특성이다.
참고예
〔투명 도전성 적층체〕
두께 188 ㎛ 의 폴리에틸렌테레프탈레이트 필름 (테이진 듀퐁 필름 (주) 제조 OFW) 의 양면에 실시예 1 의 도공액 A 를 사용하여 실시예 1 과 동일한 방법으로 경화 수지층 (A) 을 형성하였다.
다음으로, 일방의 경화 수지층 (A) 상에 산화인듐과 산화주석의 중량비가95 : 5 의 조성이고 충전 밀도가 98 ％ 인 산화인듐-산화주석 타겟을 사용하여 스퍼터링법에 의해 비정질의 투명 도전층 (ITO 층) 을 형성함으로써 투명 도전성 적층체를 제조하여 가동 전극 기판으로 하였다.
〔터치 패널〕
제조된 가동 전극 기판을 사용하여 실시예 1 과 동일하게 하여 도 1 에 나타내는 층 구성을 갖는 터치 패널을 제조하였다. 제조된 투명 도전성 적층체 및 터치 패널의 특성을 표 1 및 표 2 에 나타낸다.
표 1 및 표 2 로부터 명백한 바와 같이, 슬라이딩 내구성, 단부누름 내구성, 지타점 내구성 및 내후성 (내광성) 이 실시예 1 과 비교한 경우 떨어졌다. 슬라이딩 내구성, 단부누름 내구성, 지타점 내구성이 실시예 1 과 비교하여 떨어진 것은, 투명 도전층이 비정질이기 때문이다. 또한, 내후성 (내광성) 이 실시예 1 과 비교하여 떨어진 것은, 투명 도전층이 형성된 면과 반대면의 경화 수지층에 트리메틸올프로판트리에틸렌글리콜트리아크릴레이트가 함유되어 있지 않기 때문이다.
비교예 1
〔투명 도전성 적층체〕
두께 188 ㎛ 의 폴리에틸렌테레프탈레이트 필름 (테이진 듀퐁 필름 (주) 제조 OFW) 의 편면에, 실시예 1 의 도공액 A 를 사용하여 실시예 1 과 동일하게 경화 수지층 (A) 을 형성하였다. 경화 수지층 (A) 을 형성한 면과 반대면에 하기 도공액 E 를 사용하여 바 코트법에 의해 코팅하고, 70 ℃ 에서 1 분간 건조시킨 후, 자외선을 조사하여 두께 2.1 ㎛ 의 경화 수지층 (E) 을 형성하였다.
도공액 E 는, 펜타에리스리톨트리아크릴레이트 100 중량부, 이르가큐어 184 (치바·스페셜티·케미컬즈사 제조) 5 중량부, 우베 닛토 화성사 제조 (하이플레시카 FQ, 3.0 ㎛ 품 (品), 그레이드 N3N) 0.7 중량부의 혼합물을 이소프로필알코올과 1-메톡시-2-프로판올의 1 : 1 혼합 용매에 고형분이 25 중량％ 가 되도록 조정하여 제조하였다.
이어서, 경화 수지층 (E) 상에 실시예 1 과 동일하게 투명 도전층을 형성하고, 투명 도전성 적층체를 제조하여 가동 전극 기판으로 하였다. 또한, TEM 에 의해 관찰된 ITO 층의 결정 입자 직경은 50 ㎚ ∼ 200 ㎚ 의 범위였다.
〔터치 패널〕
제조된 투명 도전성 적층체를 사용하여 실시예 1 과 동일하게 하여 도 1 의 층 구조를 갖는 터치 패널을 제조하였다. 제조된 투명 도전성 적층체 및 터치 패널의 특성을 표 3 및 표 4 에 나타낸다. 표 3 및 표 4 로부터 명백한 바와 같이, 경화성 수지층의 성분에 미립자를 함유하는 본 예의 투명 도전성 적층체는, 플리커성, 슬라이딩 내구성, 단부누름 내구성, 지타점 내구성 및 내후성 (내광성) 이 불량하다.
비교예 2
〔투명 도전성 적층체〕
비교예 1 과 동일한 방법으로 두께 188 ㎛ 의 폴리에스테르테레프탈레이트 필름 (테이진 듀퐁 필름 (주) 제조 OFW) 의 각 면에 경화 수지층 (A) 과 경화 수지층 (E) 을 형성하였다. 그 후, 경화 수지층 (E) 상에 실시예 2 와 동일한 방법으로 SiOx 층과 ITO 층을 형성함으로써 투명 도전성 적층체를 제조하였다.
〔터치 패널〕
제조된 투명 도전성 적층체를 사용하여 실시예 2 와 동일하게 하여 도 2 의 층 구조를 갖는 터치 패널을 제조하였다. 제조된 투명 도전성 적층체 및 터치 패널의 특성을 표 3 및 표 4 에 나타낸다. 표 3 및 표 4 로부터 명백한 바와 같이, 경화성 수지층의 성분에 미립자를 함유하는 본 예의 투명 도전성 적층체는, 플리커성, 슬라이딩 내구성, 단부누름 내구성, 지타점 내구성 및 내후성 (내광성)이 불량하다.
비교예 3
〔투명 도전성 적층체〕
비교예 1 과 동일한 방법으로 두께 188 ㎛ 의 폴리에스테르테레프탈레이트 필름 (테이진 듀퐁 필름 (주) 제조 OFW) 의 각 면에 경화 수지층 (A) 과 경화 수지층 (E) 을 형성하였다. 그 후, 경화 수지층 (E) 상에 실시예 3 과 동일한 방법으로 고굴절률층, 저굴절률층, SiOx 층 및 ITO 층을 형성함으로써 투명 도전성 적층체를 제조하였다.
〔터치 패널〕
제조된 투명 도전성 적층체를 사용하여 실시예 3 과 동일하게 하여 도 3 에 나타내는 층 구조를 갖는 터치 패널을 제조하였다. 제조된 투명 도전성 적층체 및 터치 패널의 특성을 표 3 및 표 4 에 나타낸다. 표 3 및 표 4 로부터 명백한 바와 같이, 경화성 수지층의 성분에 미립자를 함유하는 본 예의 투명 도전성 적층체는, 플리커성, 슬라이딩 내구성, 단부누름 내구성, 지타점 내구성 및 내후성(내광성) 이 불량하다.
비교예 4
〔투명 도전성 적층체〕
비교예 1 과 동일한 방법으로 두께 188 ㎛ 의 폴리에스테르테레프탈레이트 필름 (테이진 듀퐁 필름 (주) 제조 OFW) 의 각 면에 경화 수지층 (A) 과 경화 수지층 (E) 을 형성하였다. 그 후, 경화 수지층 (E) 상에 참고예와 동일하게 비정질의 ITO 층을 형성함으로써 투명 도전성 적층체를 제조하였다.
〔터치 패널〕
제조된 투명 도전성 적층체를 사용하여 참고예와 동일하게 하여 도 1 의 층 구조를 갖는 터치 패널을 제조하였다. 제조된 투명 도전성 적층체 및 터치 패널의 특성을 표 3 및 표 4 에 나타낸다. 표 3 및 표 4 로부터 명백한 바와 같이, 경화 수지층의 성분에 미립자를 함유하고, 또한 투명 도전층이 비정질이었던 경우의 본 예의 투명 도전성 적층체는, 플리커성, 슬라이딩 내구성, 단부누름 내구성, 지타점 내구성이 참고예와 비교하여 떨어졌다.
비교예 5
〔투명 도전성 적층체〕
두께 188 ㎛ 의 폴리에스테르테레프탈레이트 필름 (테이진 듀퐁 필름 (주) 제조 OFW) 의 편면에 하기 도공액 F 를 사용하여 바 코트법에 의해 코팅하고, 70 ℃ 에서 1 분간 건조시킨 후, 자외선 조사하여 경화시킴으로써 두께 4.0 ㎛ 의 경화 수지층 (F) 을 형성하였다.
도공액 F 는, 펜타에리스리톨아크릴레이트 100 중량부, 광중합 개시제 이르가큐어 184 (치바 스페셜티 케미컬사 제조) 7 중량부, 평균 1 차 입자 직경이 4.5 ㎛ 인 실리카 미립자 (토시바 실리콘 (주) 제조, 토스 펄 145) 10 중량부를 이소프로필알코올과 1-메톡시-2-프로판올의 1 : 1 혼합 용매에 고형분이 40 중량％ 가 되도록 용해시킨 후, 레벨링성과 미끄럼성을 부여시키기 위해 계면활성제를 소량 첨가하여 제조하였다.
경화 수지층 (F) 을 형성한 면과 반대면에 비교예 1 에서 사용한 경화 수지층 (E) 을 형성하였다. 이어서, 경화 수지층 (E) 상에 실시예 1 과 동일하게 ITO 층을 형성함으로써 투명 도전성 적층체를 제조하였다.
〔터치 패널〕
제조된 투명 도전성 적층체를 사용하여 실시예 1 과 동일하게 하여 도 1 의 터치 패널을 제조하였다. 제조된 투명 도전성 적층체 및 터치 패널의 특성을 표 3 및 표 4 에 나타낸다. 표 3 및 표 4 로부터도 명백한 바와 같이, 플리커성, 내지문 닦임성, 슬라이딩 내구성, 단부누름 내구성, 지타점 내구성 및 내후성 (내광성) 이 불량하다.
Figure 712014005054212-pct00014
Figure 712014005054212-pct00015
Figure 112010025525576-pct00008
Figure 112010025525576-pct00009
실시예 6
〔투명 도전성 적층체〕
실시예 1 에서 제조한 투명 도전성 적층체 상에 실시예 1 과 동일하게 하여 도트 스페이서를 형성함으로써 고정 전극 기판을 제조하였다. 가동 전극 기판으로서 닛토덴코 (주) 제조 V270L-TFMP 를 사용하였다.
〔터치 패널〕
가동 전극 기판과 고정 전극 기판을 사용하여 도 4 의 층 구조를 갖는 터치 패널을 제조하였다. 제조된 터치 패널의 가동 전극 기판·고정 전극 기판끼리를 손가락 사이에 끼우고, 가동 전극 기판·고정 전극 기판을 강하게 문질렀다. 문지르기 전후에서 가동 전극 기판의 리니어리티를 측정하였다. 문지르기 전후에서 리니어리티의 변화는 보이지 않았다. 현미경을 이용하여 투명 도전성 적층체의 도전층 표면을 관찰하였다. 문질러진 영역 내에 착상은 보이지 않았다.
실시예 7
〔투명 도전성 적층체〕
두께 100 ㎛ 의 폴리카보네이트 필름 (데이진 카세이 (주) 제조 "퓨어 에이스") 을 사용한 것 이외에는, 실시예 1 과 동일하게 하여 투명 도전성 적층체를 제조하였다. 제조된 투명 도전성 적층체를 사용하여 실시예 6 과 동일하게 하여 고정 전극 기판을 제조하였다. 가동 전극 기판으로서 닛토덴코 (주) 제조 V270L-TFMP 를 사용하였다.
〔터치 패널〕
다음으로, 가동 전극 기판과 고정 전극 기판을 사용하여 실시예 6 과 동일하게 하여 도 4 에 나타내는 층 구조를 갖는 터치 패널을 제조하였다. 제조된 터치 패널의 가동 전극·고정 전극 기판끼리를 손가락 사이에 끼우고, 가동 전극 기판·고정 전극 기판을 강하게 문질렀다. 문지르기 전후에서 가동 전극 기판의 리니어리티를 측정하였다. 문지르기 전후에서 리니어리티의 변화는 볼 수 없었다.
현미경을 이용하여 가동 전극 기판의 도전층 표면을 관찰하였다. 문질러진 영역 내의 착상은 볼 수 없었다.
비교예 6
〔투명 도전성 적층체〕
비교예 1 에서 제조된 투명 도전성 적층체를 사용하여 실시예 6 과 동일하게 하여 고정 전극 기판을 제조하였다. 가동 전극 기판으로서 닛토덴코 (주) 제조 V270L-TFMP 를 사용하였다.
〔터치 패널〕
다음으로, 가동 전극 기판과 고정 전극 기판을 사용하여 실시예 6 과 동일하게 하여 도 4 에 나타내는 층 구조를 갖는 터치 패널을 제조하였다.
제조된 터치 패널의 가동 전극 기판·고정 전극 기판끼리를 손가락 사이에 끼워, 가동 전극 기판·고정 전극 기판을 강하게 문질렀다. 문지르기 전후에서 가동 전극 기판의 리니어리티를 측정하였다. 문지른 후에 가동 전극 기판의 리니어리티가 커진 것을 확인하였다. 또한, 가동 전극 기판의 단자 간 저항값도 상승된 것을 확인하였다.
현미경을 사용하여 가동 전극 기판의 도전층 표면을 관찰하였다. 문질러진 영역 내에 고정 전극 기판 중에 함유되는 미립자에 의한 착상을 다수 확인하였다. 확인된 착상에 의해 가동 전극 기판의 리니어리티, 단자 간 저항값이 상승된 것으로 판단하였다.
산업상 이용가능성
본 발명의 투명 도전성 적층체는, 터치 패널의 가동 전극 기판 또는 고정 전극 기판으로서 사용할 수 있다.

Claims (17)

  1. 고분자 필름, 경화 수지층-1 및 투명 도전층이 이 순서로 적층된 적층체로서,
    상기 경화 수지층-1 을 형성하는 2 종의 성분 중, 제 1 성분이 불포화 이중 결합 함유 아크릴 공중합체이고, 제 2 성분이 다관능성 불포화 이중 결합 함유 모노머이며, 상기 경화 수지층-1 은, 2 종의 성분이 상분리되어 형성된 요철을 갖고, 또한 요철을 부여하기 위한 미립자를 함유하지 않고, 상기 경화 수지층-1 의 JIS B0601-1994 에 의한 산술 평균 거칠기 (Ra) 가 0.05 ㎛ 이상 0.5 ㎛ 미만이며, JIS B0601-1982 에 의한 10 점 평균 거칠기 (Rz) 가 0.5 ㎛ 이상 2 ㎛ 미만이고,
    상기 투명 도전층의 막 두께가 5 ㎚ 이상 50 ㎚ 이하이고, 또한 결정질인 것을 특징으로 하는 투명 도전성 적층체.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 제 1 성분의 SP 값 (SP1) 및 상기 제 2 성분의 SP 값 (SP2) 이 SP1 ＜ SP2 를 만족하는, 투명 도전성 적층체.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 고분자 필름의 상기 투명 도전층이 형성된 면의 반대면에 경화 수지층-2 를 갖고, 상기 경화 수지층-2 는, 2 종의 성분이 상분리되어 형성된 요철을 갖고, 또한 요철을 부여하기 위한 미립자를 함유하지 않고, 상기 경화 수지층-2 의 JIS B0601-1994 에 의한 산술 평균 거칠기 (Ra) 가 0.05 ㎛ 이상 0.5 ㎛ 미만이며, JIS B0601-1982 에 의한 10 점 평균 거칠기 (Rz) 가 0.5 ㎛ 이상 2 ㎛ 미만인, 투명 도전성 적층체.
  4. 제 3 항에 있어서,
    상기 경화 수지층-2 를 형성하는 2 종의 성분 중, 제 1 성분이 불포화 이중 결합 아크릴 공중합체이고, 제 2 성분이 다관능성 불포화 이중 결합 함유 모노머인, 투명 도전성 적층체.
  5. 제 4 항에 있어서,
    상기 제 1 성분의 SP 값 (SP1) 및 상기 제 2 성분의 SP 값 (SP2) 이 SP1 ＜ SP2 를 만족하는, 투명 도전성 적층체.
  6. 제 4 항에 있어서,
    상기 경화 수지층-2 에 있어서의 상기 제 2 성분이, 탄소수 2 ∼ 4 의 알킬렌옥사이드 단위를 모노머 1 분자 중에 3 ∼ 6 몰당량 갖는 3 관능 이상의 다관능성 불포화 이중 결합 함유 모노머인, 투명 도전성 적층체.
  7. 제 6 항에 있어서,
    상기 다관능성 불포화 이중 결합 함유 모노머를 상기 경화 수지층-2 중에 2 ∼ 40 중량％ 함유하는, 투명 도전성 적층체.
  8. 제 1 항에 있어서,
    JIS K7136 으로 정의되는 헤이즈가 2 ％ 이상 20 ％ 미만인, 투명 도전성 적층체.
  9. 제 1 항에 있어서,
    상기 경화 수지층-1 과 상기 투명 도전층 사이에 막 두께가 0.5 ㎚ 이상 5 ㎚ 미만인 금속 산화물층을 갖는, 투명 도전성 적층체.
  10. 제 1 항에 있어서,
    상기 경화 수지층-1 과 상기 투명 도전층 사이에 굴절률이 1.2 ∼ 1.55, 막 두께가 0.05 ㎛ 이상 0.5 ㎛ 이하인 경화 수지층-3 을 갖는, 투명 도전성 적층체.
  11. 제 9 항에 있어서,
    상기 경화 수지층-1 과 상기 금속 산화물층 사이에 굴절률이 1.2 ∼ 1.55, 막 두께가 0.05 ㎛ 이상 0.5 ㎛ 이하인 경화 수지층-3 을 갖는, 투명 도전성 적층체.
  12. 제 1 항에 있어서,
    상기 경화 수지층-1 과 상기 투명 도전층 사이에 저굴절률층과 고굴절률층으로 이루어지는 광학 간섭층을 갖고, 상기 저굴절률층이 상기 투명 도전층과 접하는, 투명 도전성 적층체.
  13. 제 9 항에 있어서,
    상기 경화 수지층-1 과 상기 금속 산화물층 사이에 저굴절률층과 고굴절률층으로 이루어지는 광학 간섭층을 갖고, 상기 저굴절률층이 상기 금속 산화물층과 접하는, 투명 도전성 적층체.
  14. 제 1 항 내지 제 12 항 중 어느 한 항에 기재된 투명 도전성 적층체를 갖는, 터치 패널.
  15. 적어도 편면에 투명 도전층이 형성된 2 장의 투명 전극 기판이, 서로의 투명 도전층끼리 마주보도록 배치된 터치 패널로서,
    적어도 일방의 투명 전극 기판으로서 제 1 항에 기재된 투명 도전성 적층체를 사용한, 터치 패널.

  16. 삭제
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