KR101564803B1 - 투명 도전성 적층체 및 투명 터치 패널 - Google Patents

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Abstract

액정 디스플레이 등의 표시 소자와 조합하여 사용하기에 적합한 투명 도전성 적층체, 및 이러한 투명 도전성 적층체를 갖는 투명 터치 패널을 제공한다. 투명 유기 고분자 기판 (33) 의 적어도 일방의 면 위에, 하드코트 (HC) 층 (33h), 광학 간섭층 (32), 그리고 투명 도전층 (31) 이 순차 적층되어 이루어지고, 또한 이하의 조건을 만족하는 투명 도전성 적층체 : 투명 유기 고분자 기판 및 HC 층의 굴절률 (n3) 및 n3h 가 하기 식을 만족하고 : |n3 - n3h| ≤ 0.02 ; HC 층의 두께가 1 ㎛ 이상 10 ㎛ 이하이고 ; 광학 간섭층의 두께가 5 ㎚ ∼ 500 ㎚ 이고 ; 투명 도전성층의 두께가 5 ㎚ 이상 200 ㎚ 이하이고 ; 전광선 투과율이 85 % 이상이고 ; 또한 b* 값이 -1.0 이상 1.5 미만. 또한, 이러한 투명 도전성 적층체를 갖는 투명 터치 패널로 한다.

Description

투명 도전성 적층체 및 투명 터치 패널{TRANSPARENT CONDUCTIVE LAMINATE AND TRANSPARENT TOUCH PANEL}
본 발명은 투명 터치 패널의 전극 기판을 위한 투명 도전성 적층체에 관한 것이다. 또한, 본 발명은, 이러한 투명 도전성 적층체를 갖는 투명 터치 패널에 관한 것이다.
최근, 맨 머신 인터페이스의 하나로서 대화형 입력 방식을 실현하는 투명 터치 패널이 많이 사용되게 되었다. 투명 터치 패널은 위치 검출 방식에 따라서, 광학 방식, 초음파 방식, 정전 용량 방식, 저항막 방식 등이 있다.
이들 투명 터치 패널은, 투명 유기 고분자 기판의 적어도 일방의 면 위에 투명 도전층 등이 적층되어 이루어지는 투명 도전성 적층체를 사용하고 있다.
여기서 투명 유기 고분자 기판으로는, 통상적으로 트리아세틸셀룰로오스 (TAC) 와 같은 셀룰로오스계 필름, 폴리에틸렌테레프탈레이트 (PET) 필름과 같은 폴리에스테르계 필름, 폴리카보네이트계 필름, 비정성 (非晶性) 폴리올레핀계 필름의 높은 투명성을 갖는 유기 고분자 기판이 사용된다.
이들 투명 유기 고분자 기판은 표면 경도가 낮아 흠집이 생기기 쉽기 때문에, 투명 유기 고분자 기판의 표면에 하드코트층이라고 불리는 수지층을 코팅하는 것이 실시되고 있다. 이 하드코트층은, 투명 유기 고분자 기판의 표면의 보호를 위해서 뿐만 아니라, 투명 유기 고분자 기판의 표면에 존재하는 미세한 흠집을 메워 평탄화하기 위해서도 유효하다는 것이 알려져 있다. 이 하드코트층에 관하여, 하드코트층의 굴절률을 투명 유기 고분자 기판의 굴절률과 맞춤으로써, 하드코트층과 투명 유기 고분자 기판의 계면에 있어서의 반사에 의한 간섭 불균일을 억제하는 것이 알려져 있다 (특허문헌 1).
또한, 투명 도전층으로는, ITO (산화인듐-주석) 와 같은 투명 금속 산화물층이 일반적으로 사용되고 있다. 이러한 투명 도전성층을 투명 유기 고분자 기판에 직접 적층시키는 경우, 기판과 투명 도전층의 계면 및 투명 도전층과 공기의 계면에서의 반사에 의한 광 간섭, 투명 도전층 자체의 광 흡수 등에 의해서 투명 도전성 적층체를 투과하는 광이 착색되는 경우가 있다. 예를 들어, 일반적으로 사용되는 20 ∼ 30 ㎚ 정도의 막두께의 투명 도전성층에서는, 투과광이 약간 갈색을 띠는 색으로 착색되는 경우가 있다. 이러한 착색은 디스플레이 표시 화면의 색상의 변화를 가져오고, 따라서 바람직하지 않다.
이 문제를 해결하기 위해서, 투명 도전성층과 투명 유기 고분자 기판 사이에 광학 간섭층을 삽입하여, 간섭 효과에 의해 투명 도전성층에 의한 반사 등을 억제하는 것이 실시되고 있다 (특허문헌 2 등).
투명 터치 패널의 위치 검출 방식 중, 저항막 방식은 구조가 단순하고 가격/성능비도 양호하기 때문에 가장 보급되어 있는 방식이다. 저항막 방식의 투명 터치 패널은, 대향하는 측에 투명 도전층을 갖는 2 장의 투명 기판을 일정 간격으로 유지하여 구성되는 전자 부품으로, 가동 전극 기판 (시인측의 전극 기판) 을 펜 또는 손가락으로 가압하여 휘게 해서, 고정 전극 기판 (대향하는 측의 전극 기판) 과 접촉, 도통시킴으로써 검출 회로가 위치를 검지하여, 소정의 입력이 이루어지는 것이다.
또한, 투명 터치 패널의 위치 검출 방식 중 정전 용량 방식은 다점 검출이 가능하기 때문에, 장래적으로 유망한 기술인 것으로 여겨지고 있다. 정전 용량 방식의 투명 터치 패널은, 패턴이 부여된 투명 도전층과 손가락 등의 사이에서의 정전 용량의 변화에 기초하여 위치를 검출하여, 소정의 입력이 이루어지는 것이다.
또한, 저항막 방식에 있어서도, 종래에는 일점식의 검출 방식으로서 패턴이 부여되어 있지 않은 이른바 아날로그식 터치 패널이 일반적이었지만, 다점 검출을 가능하게 하기 위해서, 패턴을 부여한 타입의 것도 개발되고 있다.
이들 다점 검출에 대응한 투명 터치 패널과 같이, 투명 터치 패널에 있어서 패턴이 부여된 투명 도전성층을 사용하는 경우, 투명 도전성층이 있는 부분과 없는 부분에서 표시광의 투과율이나 색조가 상이하고, 그것에 의해 투명 도전성층의 패턴이 시인되어 표시광이 잘 보이지 않게 되는 문제 (이하 「패턴 시인성」이라고 한다) 가 있다.
이 패턴 시인성의 억제를 위해서는, 비교적 얇은 투명 도전성층을 사용하는 것 (특허문헌 7), 투명 도전성층과 그 밑의 하드코트층 사이에, 이들 층의 굴절률의 중간 굴절률을 갖는 층을 제공하는 것 (특허문헌 8) 등이 알려져 있다.
또한, 투명 도전성 적층체를 위한 투명 유기 고분자 기판은, 취급시에 그 상태 그대로는 미끄러짐성이 부족하기 때문에, 표면에 요철을 형성한 이활층을 도입하여, 이활성 (易滑性) 을 향상시키는 것이 일반적이다. 그러나, 표면에 요철을 형성하여 이활성을 개량하는 경우, 표면에서의 광의 난반사가 일어나, 투명성의 저하 및 헤이즈의 증대가 일어난다. 이 때문에, 높은 투명성이나 작은 헤이즈를 유지하면서, 우수한 이활성을 갖는 유기 고분자 기판을 제공하는 것은 매우 중요하다.
투명 유기 고분자 기판에 이활층을 형성하는 일반적인 수법으로는, 서브미크론 정도의 입경을 갖는 미립자, 예를 들어 실리카, 탄산칼슘, 카올린 등의 무기 입자, 및/또는 실리콘, 가교 폴리스티렌 등의 유기 입자를 수지에 함유시키고, 이러한 미립자를 함유하고 있는 수지로 이활층을 형성하는 것이 알려져 있다 (특허문헌 3 및 4).
그러나, 서브미크론 정도의 입경을 갖는 미립자를 함유하고 있는 수지로 만들어진 이활층을 사용하는 경우, 수지 중에 함유되는 이들 미립자에 의해서 광이 산란되어, 얻어지는 투명 유기 고분자 기판의 투명성 또는 헤이즈 특성이 손상된다는 문제가 있었다.
이에 관해서, 수지에 함유되는 미립자의 양을 저감함으로써 어느 정도의 투명도 및 저헤이즈를 실현하는 것은 가능하지만, 이 경우에는, 충분한 이활성을 얻기가 곤란한 경우가 있다.
또한, 서브미크론 정도의 입경을 갖는 미립자를 함유하고 있는 수지로 만들어진 이활층을 사용하는 경우, 필기 내구 시험을 실시했을 때에, 전극 기판의 투명 도전층 형성면의 돌기를 형성하는 입자가 박리되어 떨어져 나가, 터치 패널 안으로 비산되는 경우가 있다. 이와 같이 비산된 미립자가 가동 전극 기판과 고정 전극 기판 사이의 도통을 방해하여, 터치 패널의 전기 특성을 열화시키는 경우가 있다. 또한 이들 비산된 미립자는 가동 전극 기판과 고정 전극 기판의 투명 도전층에 흠집을 내어, 터치 패널의 전기 특성을 열화시키는 경우가 있다.
이러한 문제들을 해결하기 위해서, 예를 들어 특허문헌 5 및 6 에서는, 투명 유기 고분자 기판으로서의 투명 기재 필름에 평균 입경 1 ∼ 30 ㎚ 의 초미립자를 함유하는 수지로 형성된 요철 표면을 갖는 앵커층을 형성하고, 그 위에 투명 도전층을 형성하여, 투명 도전성 필름을 얻는 것을 제안하고 있다.
여기서는, 요철 표면을 갖는 앵커층이 투명 기재 필름 상에 배치되어 있음으로써, 저항막 방식 터치 패널에 있어서 필름끼리의 첩부 (貼付) 에서 기인하는 스틱킹을 방지하고 있다. 그러나, 여기서는, 평균 입경 1 ∼ 30 ㎚ 의 초미립자에 의해서 앵커층이 요철 표면을 갖도록 하기 위해 비교적 다량의 초미립자를 앵커층에 함유시키고 있고, 따라서 앵커층이 비교적 큰 헤이즈값을 갖는 것이 이해된다.
일본 공개특허공보 2003-291274호 일본 공개특허공보 2000-301648호 일본 공개특허공보 2001-109388호 일본 공개특허공보 평06-99559호 일본 공개특허공보 2001-283644호 일본 공개특허공보 2002-117724호 일본 공개특허공보 소64-10507호 일본 공개특허공보 평8-240800호
본 발명의 목적은, 액정 디스플레이 (LCD) 나 유기 EL 디스플레이 등의 표시 소자와 조합하여 사용하기에 적합한 투명 도전성 적층체를 제공하는 것이다. 또한, 본 발명의 목적은, 이러한 투명 도전성 적층체를 갖는 투명 터치 패널을 제공하는 것이다.
본건 발명자들은 상기 과제를 해결하기 위한 예의 검토한 결과, 투명 유기 고분자 기판의 적어도 일방의 면 위에, 하드코트층, 광학 간섭층, 그리고 투명 도전층이 순차 적층되어 이루어지는 투명 도전성 적층체에 있어서, 투명 유기 고분자 기판의 굴절률과 하드코트층의 굴절률 n 과의 차를 작게 하는 것 등에 의해서, 표시 소자와 조합하여 사용하기에 적합한 투명 도전성 적층체가 얻어지는 것을 알아내어, 하기〈A1〉∼〈A12〉의 제 1 본 발명에 도달하였다.
〈A1〉투명 유기 고분자 기판의 적어도 일방의 면 위에, 하드코트층, 광학 간섭층, 그리고 투명 도전층이 순차 적층되어 이루어지고, 또한 이하 (A-a) ∼ (A-f) 를 만족하는, 투명 도전성 적층체 :
(A-a) 상기 투명 유기 고분자 기판의 굴절률 (n3) 과 상기 하드코트층의 굴절률 (n3h) 이 하기 식을 만족하고 :
|n3 - n3h| ≤ 0.02
(A-b) 상기 하드코트층의 두께가 1 ㎛ 이상 10 ㎛ 이하이고 ;
(A-c) 상기 광학 간섭층의 두께가 5 ㎚ ∼ 500 ㎚ 이고 ;
(A-d) 상기 투명 도전성층의 두께가 5 ㎚ 이상 200 ㎚ 이하이고 ;
(A-e) 전광선 투과율이 85 % 이상이고 ; 또한
(A-f) L*a*b* 표색계의 크로매틱니스 지수 (psychometric chroma coordinates) b* 값이 -1.0 이상 1.5 미만.
〈A2〉또한, (A-g) 상기 투명 도전성 적층체의 투명 도전층측으로부터 파장 450 ㎚ ∼ 700 ㎚ 의 파장의 광을 투사했을 때의 반사 스펙트럼에 관해서, 상기 투명 도전성 적층체에서의 반사 스펙트럼과 상기 투명 도전성 적층체로부터 투명 도전성층을 제거했을 때의 반사 스펙트럼과의 차 스펙트럼이 이하 (A-g1) 및 (A-g2) 를 만족하는, 상기 〈A1〉항에 기재된 투명 도전성 적층체 :
(A-g1) 상기 차 스펙트럼의 절대값의 최대값이 3.0 % 이하이고, 또한
(A-g2) 상기 차 스펙트럼의 적산값이 -200 ㎚·% 이상 200 ㎚·% 이하.
〈A3〉또한, (A-h) 상기 투명 도전성층이, 상기 광학 간섭층 상의 일부에 있어서만 배치되어 패턴을 형성하고 있는, 상기 〈A1〉 또는 〈A2〉항에 기재된 투명 도전성 적층체.
〈A4〉또한, (A-i) 상기 광학 간섭층이 상기 하드코트층 위에 직접 적층되어 있는, 상기 〈A1〉∼〈A3〉항 중 어느 한 항에 기재된 투명 도전성 적층체.
〈A5〉광학 간섭층이, 경화 수지 성분 및 평균 일차 입자경 100 ㎚ 이하의 제 1 초미립자를 함유하는, 상기 〈A1〉∼〈A4〉항 중 어느 한 항에 기재된 투명 도전성 적층체.
〈A6〉추가로, 이하 (A-p) ∼ (A-r) 을 만족하는, 상기 〈A1〉∼〈A5〉항 중 어느 한 항에 기재된 투명 도전성 적층체 :
(A-p) 상기 광학 간섭층이, 수지 성분, 및 평균 일차 입경 1 ㎚ 이상 100 ㎚ 이하의 제 1 초미립자를 함유하고,
(A-q) 상기 수지 성분 및 상기 제 1 초미립자가, 동일한 금속 및/또는 반금속 원소를 함유하고, 또한
(A-r) 상기 광학 간섭층에 있어서, 상기 수지 성분과 동일한 금속 및/또는 반금속 원소를 함유하는 상기 제 1 초미립자의 함유량이, 상기 수지 성분 100 질량부에 대하여 0.01 질량부 이상 3 질량부 이하.
〈A7〉상기 투명 도전층이, 30 ㎚ 이상 200 ㎚ 이하 높이의 돌기를 50 ㎛ 사방 (四方) 당 10 개 이상 300 개 이하 갖는, 상기 〈A6〉항에 기재된 투명 도전성 적층체.
〈A8〉상기 투명 도전층의 표면 거칠기 (Ra) 가 20 ㎚ 이하인, 상기 〈A6〉 또는 〈A7〉항에 기재된 투명 도전성 적층체.
〈A9〉헤이즈가 2 % 이하인, 상기 〈A6〉∼〈A8〉항 중 어느 한 항에 기재된 투명 도전성 적층체.
〈A10〉상기 금속 및/또는 반금속 원소가, Al, Bi, Ca, Hf, In, Mg, Sb, Si, Sn, Ti, Y, Zn 및 Zr 로 이루어지는 군에서 선택되는 1 또는 복수의 원소인, 상기 〈A6〉∼〈A9〉항 중 어느 한 항에 기재된 투명 도전성 적층체.
〈A11〉적어도 편면에 투명 도전층이 형성된 2 장의 투명 전극 기판이 서로의 투명 도전층끼리 대향하도록 배치되어 구성된 투명 터치 패널에 있어서, 적어도 일방의 투명 전극 기판으로서 상기 〈A1〉∼〈A10〉항 중 어느 한 항에 기재된 투명 도전성 적층체를 갖는, 저항막 방식의 투명 터치 패널.
〈A12〉상기 투명 도전성층이, 상기 광학 간섭층 상의 일부에 있어서만 배치되어 패턴을 형성하고 있는 상기 〈A1〉∼〈A10〉항 중 어느 한 항에 기재된 투명 도전성 적층체를 갖는, 정전 용량 방식의 투명 터치 패널.
〈A13〉상기 투명 터치 패널의 관찰측에 있어서 편광판이 직접 또는 다른 기재를 개재하여 상기 투명 도전성 적층체에 적층되어 있는, 〈A11〉 또는 〈A12〉항에 기재된 투명 터치 패널.
또한, 본건 발명자들은 상기 과제를 해결하기 위한 예의 검토한 결과, 투명 유기 고분자 기판의 적어도 일방의 면 위에, 경화 수지층, 그리고 투명 도전층이 순차 적층되어 이루어지는 투명 도전성 적층체에 있어서, 투명 도전층측으로부터 광을 투사했을 때의 반사 스펙트럼이 특정한 조건을 만족함에 따라, 투명 터치 패널에 있어서 투명 도전성층의 패턴이 시인되어 표시광이 잘 보이지 않게 되는 문제, 즉 패턴 시인성을 억제할 수 있음을 알아내어, 하기〈B1〉∼〈B14〉의 제 2 본 발명에 도달하였다.
〈B1〉투명 유기 고분자 기판의 적어도 일방의 면 위에, 경화 수지층, 그리고 투명 도전층이 순차 적층되어 이루어지는 투명 도전성 적층체로서,
상기 투명 도전성 적층체의 투명 도전층측으로부터 파장 450 ㎚ ∼ 700 ㎚ 의 파장의 광을 투사했을 때의 반사 스펙트럼에 관해서, 상기 투명 도전성 적층체에서의 반사 스펙트럼과 상기 투명 도전성 적층체로부터 투명 도전성층을 제거했을 때의 반사 스펙트럼과의 차 스펙트럼이 이하 (B-a1) 및 (B-a2) 를 만족하는, 투명 도전성 적층체 :
(B-a1) 상기 차 스펙트럼의 절대값의 최대값이 3.0 % 이하이고, 또한
(B-a2) 상기 차 스펙트럼의 적산값이 -200 ㎚·% 이상 200 ㎚·% 이하.
〈B2〉상기 투명 유기 고분자 기판의 굴절률을 n3, 상기 경화 수지층의 두께 및 굴절률을 각각 d2 (㎚) 및 n2, 또한 상기 투명 도전층의 두께 및 굴절률을 각각 d1 (㎚) 및 n1 로 했을 때에, 이하 (B-b1) ∼ (B-b3) 을 추가로 만족하는, 상기 〈B1〉항에 기재된 투명 도전성 적층체 :
(B-b1) n1 > n2 > n3,
(B-b2) 0.44 < n2/(n1 + n3) < 0.49, 또한
(B-b3) 245 < n2d2/(n1d1)-0.12 < 275.
〈B3〉이하 (B-c) ∼ (B-f) 를 추가로 만족하는, 상기 〈B1〉 또는 〈B2〉항에 기재된 투명 도전성 적층체 :
(B-c) 상기 경화 수지층이, 수지 성분, 및 평균 일차 입경 1 ㎚ 이상 100 ㎚ 이하의 제 1 초미립자를 함유하고,
(B-d) 상기 수지 성분 및 상기 제 1 초미립자가, 동일한 금속 및/또는 반금속 원소를 함유하고,
(B-e) 상기 경화 수지층에 있어서, 상기 제 1 초미립자의 함유량이, 상기 수지 성분 100 질량부에 대하여 0.01 질량부 이상 3 질량부 이하이고, 또한
(B-f) 상기 경화 수지층의 두께가 0.01 ㎛ 이상 0.5 ㎛ 이하.
〈B4〉(B-g) 상기 경화 수지층이, 평균 일차 입경 1 ㎚ 이상 100 ㎚ 이하이고 또한 굴절률이 상기 수지 성분보다 큰 제 2 초미립자를 추가로 함유하는, 상기 〈B3〉항에 기재된 투명 도전성 적층체.
〈B5〉상기 경화 수지층이 상기 제 2 초미립자를 함유함으로써, 상기 경화 수지층이 제 2 초미립자를 함유하지 않은 경우와 비교하여, 상기 경화 수지층의 굴절률이 0.01 이상 증가하고 있는, 상기 〈B4〉항에 기재된 투명 도전성 적층체.
〈B6〉상기 투명 도전층이, 30 ㎚ 이상 200 ㎚ 이하 높이의 돌기를 50 ㎛ 사방당 10 개 이상 300 개 이하 갖는, 상기 〈B3〉∼〈B5〉항 중 어느 한 항에 기재된 투명 도전성 적층체.
〈B7〉상기 투명 도전층의 표면 거칠기 (Ra) 가 20 ㎚ 이하인, 상기 〈B3〉∼〈B6〉항 중 어느 한 항에 기재된 투명 도전성 적층체.
〈B8〉전광선 투과율이 85 % 이상이고, 또한 헤이즈가 2 % 이하인, 상기 〈B1〉∼〈B7〉항 중 어느 한 항에 기재된 투명 도전성 적층체.
〈B9〉상기 금속 및/또는 반금속 원소가, Al, Bi, Ca, Hf, In, Mg, Sb, Si, Sn, Ti, Y, Zn 및 Zr 로 이루어지는 군에서 선택되는 1 또는 복수의 원소인, 상기 〈B3〉∼〈B8〉항 중 어느 한 항에 기재된 투명 도전성 적층체.
〈B10〉상기 투명 유기 고분자 기판과 상기 경화 수지층 사이에, 추가 경화 수지층을 포함하는, 상기 〈B1〉∼〈B9〉중 어느 한 항에 기재된 투명 도전성 적층체.
〈B11〉상기 추가 경화 수지층의 표면 거칠기 (Ra) 가 20 ㎚ 이상 500 ㎚ 미만인, 상기 〈B10〉항에 기재된 투명 도전성 적층체.
〈B12〉상기 투명 도전층과 상기 경화 수지층 사이에 접착층을 갖고, 또한 상기 접착층, 경화 수지층의 수지 성분, 및 경화 수지층의 초미립자가 모두, 동일한 금속 및/또는 반금속 원소를 함유하는, 상기 〈B3〉∼〈B11〉항 중 어느 한 항에 기재된 투명 도전성 적층체.
〈B13〉적어도 편면에 투명 도전층이 형성된 투명 전극 기판이 1 장 이상 배치된 정전 용량 방식의 투명 터치 패널에 있어서, 적어도 하나의 투명 전극 기판으로서 〈B1〉∼〈B10〉, 및 〈B12〉항 중 어느 한 항에 기재된 투명 도전성 적층체를 사용한 것을 특징으로 하는 투명 터치 패널.
〈B14〉적어도 편면에 투명 도전층이 형성된 2 장의 투명 전극 기판이 서로의 투명 도전층끼리 대향하도록 배치되어 구성된 저항막 방식의 투명 터치 패널에 있어서, 적어도 일방의 투명 전극 기판으로서 상기 〈B1〉∼〈B12〉항 중 어느 한 항에 기재된 투명 도전성 적층체를 사용한 것을 특징으로 하는 투명 터치 패널.
〈B15〉상기 투명 터치 패널의 관찰측에 있어서 편광판이 직접 또는 다른 기재를 개재하여 상기 투명 도전성 적층체에 적층되어 있는, 〈B13〉 또는 〈B14〉항에 기재된 투명 터치 패널.
본 발명에 의하면, 표시 소자와 조합하여 사용하기에 적합한 투명 도전성 적층체가 제공된다. 또한, 본 발명에 의하면, 이러한 투명 도전성 적층체를 사용한 투명 터치 패널, 특히 저항막 방식 또는 정전 용량 방식의 투명 터치 패널이 제공된다.
보다 구체적으로는, 제 1 본 발명의 투명 도전성 적층체는, 투명 유기 고분자 기판의 적어도 일방의 면 위에, 하드코트층, 광학 간섭층, 그리고 투명 도전층이 순차 적층되어 이루어지고, 여기서 투명 유기 고분자 기판의 굴절률과 하드코트층의 굴절률과의 차가 작은 것 등에 의해서, 표시 소자와 조합하여 사용하기에 적합한 색조를 가질 수 있다.
또한, 제 2 본 발명의 투명 도전성 적층체는, 이 투명 도전성 적층체를 사용하는 투명 터치 패널에 있어서, 투명 도전성층의 패턴이 시인되어 표시광이 잘 보이지 않게 되는 문제, 즉 패턴 시인성을 억제할 수 있다.
도 1 은 제 1 본 발명의 투명 도전성 적층체를 설명하기 위한 도면이다.
도 2 는 도 1 의 제 1 본 발명의 투명 도전성 적층체에서의 간섭을 설명하기 위한 도면이다.
도 3 은 종래의 투명 도전성 적층체를 설명하기 위한 도면이다.
도 4 는 도 3 의 종래의 투명 도전성 적층체에서의 간섭을 설명하기 위한 도면이다.
도 5 는 종래의 투명 도전성 적층체를 설명하기 위한 도면이다.
도 6 은 도 5 의 종래의 투명 도전성 적층체에서의 간섭을 설명하기 위한 도면이다.
도 7 은 제 1 본 발명의 투명 도전성 적층체를 갖는 투명 터치 패널의 예를 나타내는 도면이다.
도 8 은 제 1 본 발명의 투명 도전성 적층체를 설명하기 위한 도면이다.
도 9 는 도 8 의 제 1 본 발명의 투명 도전성 적층체에서의 간섭을 설명하기 위한 도면이다.
도 10 은 종래의 투명 도전성 적층체를 설명하기 위한 도면이다.
도 11 은 도 10 의 종래의 투명 도전성 적층체에서의 간섭을 설명하기 위한 도면이다.
도 12 는 제 2 본 발명의 투명 도전성 적층체의 예를 나타내는 도면이다.
도 13 은 실시예 A3 의 투명 도전성 적층체, 및 이 투명 도전성 적층체로부터 투명 도전성층을 제거했을 때의 반사 스펙트럼이다.
도 14 는 비교예 A5 의 투명 도전성 적층체, 및 이 투명 도전성 적층체로부터 투명 도전성층을 제거했을 때의 반사 스펙트럼이다.
도 15 는 도 13 및 도 14 에서 나타낸 각 반사 스펙트럼의 차 스펙트럼이다.
도 16 은 실시예 B1 의 투명 도전성 적층체, 및 투명 도전성 적층체로부터 투명 도전성층을 제거했을 때의 반사 스펙트럼이다.
도 17 은 비교예 B1 의 투명 도전성 적층체, 및 투명 도전성 적층체로부터 투명 도전성층을 제거했을 때의 반사 스펙트럼이다.
도 18 은 도 16 및 도 17 에서 나타낸 각 반사 스펙트럼의 차 스펙트럼이다.
도 19 는 실시예 B16 에서 얻은 터치 패널의 구성을 나타내는 도면이다.
도 20 은 식 (B-b1) 에 관해서, 실시예 및 비교예의 투명 도전성 적층체의 각 층의 두께 및 굴절률의 관계를 나타내는 도면이다.
도 21 은 식 (B-b2) 에 관해서, 실시예 및 비교예의 투명 도전성 적층체의 각 층의 두께 및 굴절률의 관계를 나타내는 도면이다.
도 22 는 참고예 1 의 투명 도전성 적층체 표면의 형태에 관해서 AFM 으로 관찰한 결과를 나타내는 도면이다.
이하, 본 발명의 실시형태를 설명하는데, 본 발명은 이하의 설명에 한정되는 것은 아니다.
《제 1 본 발명》
상기 기재된 바와 같이, 종래, 투명 유기 고분자 기판의 표면에 하드코트층이라고 불리는 수지층을 제공하는 것이 실시되고 있다. 즉, 도 3 에 나타내는 바와 같이, 투명 유기 고분자 기판 (33) 의 적어도 일방의 면 위에, 하드코트층 (33h) 과 투명 도전층 (31) 을 순차 적층하여, 투명 도전성 적층체 (30a) 를 제공하는 것이 실시되고 있다.
그러나, 특허문헌 1 에 기재된 바와 같이, 이 하드코트층 (33h) 은, 투명 유기 고분자 기판 (33) 의 표면에 있어서의 반사 (33R) 와 투명 도전성층 (31) 의 표면에서의 반사 (31R) 와의 간섭에 의해서 간섭 불균일을 일으키는 것이 알려져 있다. 이 간섭의 효과는, 예를 들어 도 4 에 나타내는 것과 같은 것이다.
또한, 상기 기재와 같이, 종래, 투명 도전층에 의한 반사 및 투과광의 착색 억제를 달성하기 위해서, 투명 도전성층과 투명 유기 고분자 기판 사이에 광학 간섭층을 삽입하는 것이 실시되고 있다. 따라서 하드코트층을 사용하는 양태에 있어서 추가로 광학 간섭층을 사용하여, 투명 도전층에 의한 반사 및 투과광의 착색을 억제하는 경우, 도 5 에 나타내는 바와 같이, 투명 유기 고분자 기판 (33) 의 적어도 일방의 면 위에, 하드코트층 (33h), 광학 간섭층 (32), 그리고 투명 도전층 (31) 을 순차 적층하여, 투명 도전성 적층체 (30b) 를 제공하는 것이 생각된다.
이 양태에서는, 예를 들어 도 6 에 나타내는 바와 같이, 광학 간섭층에 의해서 반사를 억제하고, 그것에 의해 전체적인 투과율을 높일 수 있다. 그러나, 투명 도전층에 의한 투과광의 착색 억제, 즉 투과광의 색조의 조절에 관해서는, 하드코트층에 의한 간섭에 의해서 파장마다의 투과율의 조절이 곤란하고, 그것에 의해 투명 도전층에 의한 투과광의 착색이 충분히 억제되지 않는 경우가 있다. 또, 도 6 에 나타내는 양태에서는, 투명 도전층에 의해서 투과광의 착색을 억제하고, 바람직한 색조를 얻기 위해서, 470 ㎚ 정도의 파장의 광의 투과율을 높이도록 하여 광학 간섭층을 설계하고 있다.
이에 대하여 제 1 본 발명의 투명 도전성 적층체에서는, 도 1 에 나타내는 바와 같이, 투명 유기 고분자 기판 (33) 의 적어도 일방의 면 위에, 하드코트층 (33h), 광학 간섭층 (32), 그리고 투명 도전층 (31) 이 순차 적층되어 이루어지고, 또한 하드코트층 (33h) 의 굴절률과 투명 유기 고분자 기판 (33) 의 굴절률의 차가 충분히 작음으로써, 하드코트층과 투명 유기 고분자 기판의 계면에 있어서의 반사를 억제하고 있다. 이 본 발명의 투명 도전성 적층체에 의하면, 광학 간섭층에 의한 투과광의 색조 조절 및 투과율의 향상을 달성할 수 있다. 이 제 1 본 발명의 투명 도전성 적층체의 간섭 효과를 도 2 에 나타낸다.
〈하드코트층〉
제 1 본 발명의 투명 도전성 적층체는, 투명 유기 고분자 기판의 적어도 일방의 면 위에, 하드코트층, 특히 경화 수지계 하드코트층을 갖는다. 이 하드코트층의 두께는, 1 ㎛ 이상 10 ㎛ 이하이고, 1 ㎛ 이상 5 ㎛ 이하, 또는 1 ㎛ 이상 3 ㎛ 이하이면 된다.
여기서, 이 하드코트층의 굴절률 (n3h) 은, 투명 유기 고분자 기판의 굴절률 (n3) 에 대하여 하기 식을 만족한다 :
|n3 - n3h| ≤ 0.02, 특히 0.01
굴절률의 파장은 550 ㎚ 에 있어서 상기 식을 만족한다. 또한 파장 500 ㎚ ∼ 600 ㎚ 의 범위에 있어서 상기 식을 만족하고 있는 것이 바람직하다. 특히 400 ㎚ ∼ 700 ㎚ 의 범위에 있어서 상기 식을 만족하고 있는 것이 바람직하다.
상기 기재와 같이, 이 하드코트층이 상기 조건을 만족함으로써, 하드코트층과 투명 유기 고분자 기판의 계면에 있어서의 반사를 억제하고, 그것에 의해 광학 간섭층에 의한 투과광의 색조 조절 및 투과율의 향상을 달성할 수 있다.
이 하드코트층은, 상기 조건을 만족하는 한 재료, 특히 열경화 수지나 활성 에너지선 경화 수지 등으로 형성할 수 있다. 그 중에서도, 활성 에너지선에 자외선을 사용한, 자외선 경화형 수지는 생산성이나 경제성이 우수하여 바람직하다.
하드코트층을 위한 자외선 경화형 수지로는, 예를 들어 1,6-헥산디올디아크릴레이트, 1,4-부탄디올디아크릴레이트, 에틸렌글리콜디아크릴레이트, 디에틸렌글리콜디아크릴레이트, 테트라에틸렌글리콜디아크릴레이트, 트리프로필렌글리콜디아크릴레이트, 네오펜틸글리콜디아크릴레이트, 1,4-부탄디올디메타크릴레이트, 폴리(부탄디올)디아크릴레이트, 테트라에틸렌글리콜디메타크릴레이트, 1,3-부틸렌글리콜디아크릴레이트, 트리에틸렌글리콜디아크릴레이트, 트리이소프로필렌글리콜디아크릴레이트, 폴리에틸렌글리콜디아크릴레이트 및 비스페놀 A 디메타크릴레이트와 같은 디아크릴레이트류 ; 트리메틸올프로판트리아크릴레이트, 트리메틸올프로판트리메타크릴레이트, 펜타에리트리톨모노하이드록시트리아크릴레이트 및 트리메틸올프로판트리에톡시트리아크릴레이트와 같은 트리아크릴레이트류 ; 펜타에리트리톨테트라아크릴레이트 및 디-트리메틸올프로판테트라아크릴레이트와 같은 테트라아크릴레이트류 ; 그리고 디펜타에리트리톨(모노하이드록시)펜타아크릴레이트와 같은 펜타아크릴레이트류를 들 수 있다. 하드코트층을 위한 자외선 경화형 수지로는, 이 밖에도 5 관능 이상의 다관능 아크릴레이트도 사용할 수 있다. 이들 다관능 아크릴레이트는 1 종 단독 또는 2 종 이상 혼합해서 동시에 사용해도 된다. 또한, 이들 아크릴레이트류에는 광개시제, 광증감제, 레벨링제, 금속 산화물이나 아크릴 성분 등으로 이루어지는 미립자나 초미립자 등의 제 3 성분을 1 종 또는 2 종 이상을 첨가하여 사용할 수 있다.
또한 특히, 하드코트층에 함유되는 경화 수지 성분은, 특허문헌 1 에서 나타내는 화합물을 사용하여 얻어지는 것이어도 된다.
즉, 하드코트층에 함유되는 경화 수지 성분은, 분자 구조 중에 플루오렌 골격을 갖는 모노머를 함유하는 코팅 조성물을 활성 에너지 조사 및/또는 열에 의해 경화시킴으로써 형성되는 것이어도 된다. 또한, 플루오렌 골격을 갖는 이 모노머는, 하기 식 (b) 로 나타내는 화합물이고, 또한 하드코트층이 활성 에너지선 조사에 의해 경화된 것이어도 된다 :
Figure 112011073423892-pct00001
(상기 식 (b) 에 있어서 R1 ∼ R2 는 각각 독립적으로, 탄소수 2 ∼ 6 의 2 가의 탄화수소기이고, R3 ∼ R10 은 각각 독립적으로, 수소 원자, 및 할로겐 원자 및 탄소수 1 ∼ 6 의 1 가의 탄화수소기로 이루어지는 군에서 선택되는 적어도 1 종의 기).
〈광학 간섭층〉
제 1 본 발명의 투명 도전성 적층체에 있어서 사용되는 광학 간섭층은, 그 아래의 층, 특히 하드코트층과의 사이의 계면에서의 반사에 의해서 광학적인 간섭을 얻고, 그것에 의해 투명 도전성 적층체에 있어서 원하는 전광선 투과율 및 L*a*b* 표색계의 크로매틱니스 지수 b* 값을 얻을 수 있도록 하기 위해 선택할 수 있다. 이 광학 간섭층의 두께는, 5 ㎚ ∼ 500 ㎚, 특히 5 ∼ 300 ㎚, 보다 더 특히 5 ∼ 200 ㎚, 더 나아가서는 5 ∼ 100 ㎚ 이다. 또한 이 광학 간섭층은 특히, 수지로 구성되어 있는 수지계 광학 간섭층이다.
광학 간섭층은 그 아래의 층, 특히 하드코트층과의 사이의 계면에서의 반사에 의해 광학적인 간섭을 얻기 위해서, 광학 간섭층과 그 아래의 층과의 굴절률차가, 바람직하게는 0.05 이상, 보다 바람직하게는 0.10 이상, 보다 더 바람직하게는 0.15 이상이 되도록 선택할 수 있다. 또한, 광학 간섭층은 특히, 하드코트층 위에 직접 적층되어 있다.
〈광학 간섭층-광로길이〉
상기 기재와 같이, 광학 간섭층과 하드코트층과의 계면에서의 반사는, 투명 도전층에 의한 반사 및 착색을 없애는 간섭 효과를 얻기 위해서 사용할 수 있다.
여기서, 공기의 굴절률 (n0), 투명 도전성층의 굴절률 (n1), 광학 간섭층의 굴절률 (n2), 하드코트층의 굴절률 (n3h) 이 n1 > n3h > n2 > n0 의 관계를 만족하는 경우, 투명 도전성층의 표면에서의 반사, 및 하드코트층의 표면에서의 반사에서는 모두가, 위상이 반파장 어긋난다. 따라서, 투명 도전층측으로부터 입사된 광에 관해서, 투명 도전층 표면에서의 반사와 하드코트층 표면에서의 반사의 광로차가, 간섭에 의해 없어지는 것을 의도하는 광의 파장의 약 n+1/2 배 (n 은 0 또는 양의 정수) 인 것이 바람직하다.
즉, 예를 들어 파장 470 ㎚ 의 광에 대한 투명 도전층 표면에서의 반사를 없애는 간섭 효과를 얻는 경우, 하드코트층의 표면에서 반사되는 경로의 광로길이는, 470 ㎚ × (n+1/2) - 70 ㎚ ∼ 470 ㎚ × (n+1/2) + 70 ㎚ 의 양의 범위, 즉 예를 들어 165 ㎚ ∼ 345 ㎚, 또는 635 ㎚ ∼ 775 ㎚, 특히 470 ㎚ × (n+1/2) - 50 ㎚ ∼ 470 ㎚ × (n+1/2) + 50 ㎚ 의 양의 범위, 즉 예를 들어 185 ㎚ ∼ 285 ㎚, 또는 655 ㎚ ∼ 755 ㎚, 더 나아가 470 ㎚ × (n+1/2) - 20 ㎚ ∼ 470 ㎚ × (n+1/2) + 20 ㎚ 의 양의 범위, 즉 예를 들어 215 ㎚ ∼ 255 ㎚, 또는 685 ㎚ ∼ 725 ㎚ 로 할 수 있다.
또한, 예를 들어 파장 550 ㎚ 의 광에 대한 투명 도전층 표면에서의 반사를 없애는 간섭 효과를 얻는 경우, 하드코트층의 표면에서 반사되는 경로에서의 광로차는, 550 ㎚ × (n+1/2) - 80 ㎚ ∼ 550 ㎚ × (n+1/2) + 80 ㎚ 의 양의 범위, 특히 550 ㎚ × (n+1/2) - 50 ㎚ ∼ 550 ㎚ × (n+1/2) + 50 ㎚ 의 양의 범위, 더 나아가 550 ㎚ × (n+1/2) - 20 ㎚ ∼ 550 ㎚ × (n+1/2) + 20 ㎚ 의 양의 범위로 할 수 있다.
또한, 공기의 굴절률 (n0), 투명 도전성층의 굴절률 (n1), 광학 간섭층의 굴절률 (n2), 하드코트층의 굴절률 (n3h) 이 n1 > n2 > n3h > n0 의 관계를 만족하는 경우, 투명 도전성층의 표면에서의 반사에서는 위상이 반파장 어긋나고, 또한 하드코트층 표면에서의 반사에서는 위상이 어긋나지 않는다. 따라서, 투명 도전층측으로부터 입사된 광에 관해서, 투명 도전층 표면에서의 반사와 하드코트층 표면에서의 반사와의 광로차는, 간섭에 의해 없어지는 것을 의도하는 광의 파장의 약 n 배 (n 은 0 또는 양의 정수) 인 것이 바람직하다.
즉, 예를 들어 파장 470 ㎚ 의 광에 대한 투명 도전층 표면에서의 반사를 없애는 간섭 효과를 얻는 경우, 광학 간섭층의 표면에서 반사되는 경로에서의 광로차는, 470 ㎚ × n - 70 ㎚ ∼ 470 ㎚ × n + 70 ㎚ 의 양의 범위, 즉 예를 들어 0 ㎚ ∼ 70 ㎚, 또는 400 ㎚ ∼ 540 ㎚, 특히 470 ㎚ × n - 50 ㎚ ∼ 470 ㎚ × n + 50 ㎚ 의 양의 범위, 즉 예를 들어 0 ㎚ ∼ 50 ㎚, 또는 420 ㎚ ∼ 520 ㎚, 더 나아가 470 ㎚ × n - 20 ㎚ ∼ 470 ㎚ × n + 20 ㎚ 의 양의 범위, 즉 예를 들어 0 ㎚ ∼ 20 ㎚, 또는 450 ㎚ ∼ 490 ㎚ 의 범위로 할 수 있다.
또한, 예를 들어 파장 550 ㎚ 의 광에 대한 투명 도전층 표면에서의 반사를 없애는 간섭 효과를 얻는 경우, 광학 간섭층의 표면에서 반사되는 경로에서의 광로차는, 550 ㎚ × n - 80 ㎚ ∼ 550 ㎚ × n + 80 ㎚ 의 양의 범위, 특히 550 ㎚ × n - 50 ㎚ ∼ 550 ㎚ × n + 50 ㎚ 의 양의 범위, 더 나아가 550 ㎚ × n - 20 ㎚ ∼ 550 ㎚ × n + 20 ㎚ 의 양의 범위로 할 수 있다.
상기 간섭 효과에 의하면, 투명 도전성 적층체의 색조를 조정할 수 있다. 예를 들어 상기 계산예에서와 같이, 470 ㎚ 정도의 파장의 광 (청색광) 의 반사를 간섭 효과에 의해서 없앰으로써, L*a*b* 표색계의 크로매틱니스 지수 b* 값을 조절하고, 특히 -1.0 ∼ 1.5, 보다 더 특히 -0.5 ∼ 1.5, 더 나아가서는 0 ∼ 1.5 의 범위로 하는 것이 가능해진다. 또한, 가시광의 중심 파장인 550 ㎚ 정도의 파장의 광의 반사를 간섭 효과에 의해서 없앰으로써, 투명 도전성 적층체의 투과율을 개량할 수 있다.
여기서, 본 발명에 관해서 b* 값은, JIS Z8729 에서 정의되는 L*a*b* 표색계의 크로매틱니스 지수 b* 값이고, JIS Z8722 호에 준하여, 투과 모드에 의해 계측되는 값이다. 또, b* 값의 측정에 있어서는, 광원으로서 일본 공업 규격 Z8720 에 규정되는 표준의 광 D65 를 채용하여, 2 도 시야의 조건으로 측정을 실시한다.
참고로, 투명 도전성 적층체의 각 층의 표면에서의 반사율, 및 이들의 반사시의 광로길이는, 도 5 를 사용하여 하기에 나타내는 바와 같이 하여 계산할 수 있다. 또, 이 도 5 에서는, 종래의 투명 도전성 적층체 (30b) 는, 투명 유기 고분자 기판 (33) (두께 : d3, 굴절률 : n3) 의 적어도 일방의 면 위에, 하드코트층 (33h) (두께 : d3h, 굴절률 : n3h), 광학 간섭층 (32) (두께 : d2, 굴절률 : n2), 그리고 투명 도전층 (31) (두께 : d1, 굴절률 : n1) 이 순차 적층되어 이루어진다.
투명 도전층 (31) 의 표면에서의 반사 (31R) 의 반사율 (R1), 광학 간섭층 (32) 의 표면에서의 반사 (32R) 의 반사율 (R2), 하드코트층 (33h) 의 표면에서의 반사 (33hR) 의 반사율 (R3h) 및 투명 유기 고분자 기판 (33) 의 표면에서의 반사 (33R) 의 반사율 (R3) 은 각각, 일반적으로 하기 식에 의해서 계산할 수 있다 (n0 : 공기의 굴절률).
R1 = (n0 - n1)2/(n0 + n1)2 (식 1)
R2 = (n1 - n2)2/(n1 + n2)2 (식 2)
R3h = (n2 - n3h)2/(n2 + n3h)2 (식 3h)
R3 = (n3h - n3)2/(n3h + n3)2 (식 3)
또한, 투명 도전층 (31) 표면에서의 반사 (31R) 와 하드코트층 (33h) 표면에서의 반사 (33hR) 와의 광로차 (D33hR-31R), 및 투명 도전층 (31) 표면에서의 반사 (31R) 와 투명 유기 고분자 기판 (33) 표면에서의 반사 (33R) 의 광로차 (D33R-31R) 는 각각, 하기의 식에 의해서 계산할 수 있다.
D33hR-31R = (d1 × n1 + d2 × n2) × 2 (식 4)
D33R -31R = (d1 × n1 + d2 × n2 + d3h × n3h) × 2 (식 5)
〈용도〉
제 1 본 발명의 투명 도전성 적층체는, 투명 터치 패널에 있어서의 투명 전극 기판으로서 사용할 수 있다. 특히, 본 발명의 투명 도전성 적층체는, 적어도 편면에 투명 도전층이 형성된 2 장의 투명 전극 기판이 서로의 투명 도전층끼리 대향하도록 배치되어 구성된 저항막 방식 투명 터치 패널에 있어서, 가동 및/또는 고정 전극 기판용의 투명 전극 기판으로서 사용할 수 있다.
이 제 1 본 발명의 투명 도전성 적층체의 하나의 양태는, 도 7 에 나타내는 바와 같이, 투명 유기 고분자 기판 (16) 의 적어도 일방의 면 위에, 광학 간섭층 (15) 과 투명 도전층 (14) 이 순차 적층된 투명 도전성 적층체 (14,15,16) 이다. 이 도 1 에서 나타내는 본 발명의 투명 도전성 적층체의 하나의 양태에서는, 본 발명의 투명 도전성 적층체 (14,15,16) 는, 투명 도전층 (12) 을 갖는 유리판과 같은 다른 기판 (11) 과, 서로의 투명 도전층 (12,14) 끼리 대향하도록 배치되고, 그 사이에 스페이서 (13) 가 배치되어, 저항막 방식의 투명 터치 패널 (20) 을 형성할 수 있다.
또한 특히, 제 1 본 발명의 투명 도전성 적층체는, 정전 용량 방식의 터치 패널을 위한 투명 전극 기판으로서도 바람직하게 사용된다. 이 경우, 투명 도전성 적층체의 투명 도전성층이, 광학 간섭층 상의 일부에 있어서만 배치되어 패턴을 형성하고 있다. 상기 기재와 같이, 이 용도에서는, 종래의 투명 도전성층에서는 투명 도전성층이 있는 부분과 없는 부분에서 표시광의 투과율이 다르고, 그것에 의해 투명 도전성층의 패턴이 시인되어 표시광이 잘 보이지 않게 되는 문제 (「패턴 시인성」) 가 있었다.
이에 관하여, 제 1 본 발명의 투명 도전성 적층체에서는, 투명 유기 고분자 기판의 굴절률과 하드코트층의 굴절률의 차가 작고, 또한 광학 간섭층이 존재하고 있는 것 등에 의해서 이 본 배니티를 억제할 수 있고, 특히 투명 도전성 적층체의 투명 도전층측으로부터 파장 450 ㎚ ∼ 700 ㎚ 의 파장의 광을 투사했을 때의 반사 스펙트럼에 관해서, 투명 도전성 적층체의 반사 스펙트럼과 투명 도전성 적층체로부터 투명 도전성층을 제거했을 때의 반사 스펙트럼과의 차 스펙트럼이 (A-g1) 및 (A-g2) 를 만족함으로써, 패턴 시인성의 문제를 억제할 수 있다 :
(A-g1) 상기 차 스펙트럼의 절대값의 최대값이 3.0 % 이하, 특히 2.0 이하이고, 또한
(A-g2) 상기 차 스펙트럼의 적산값이 -200 ㎚·% 이상 200 ㎚·% 이하, 특히 -170 ㎚·% 이상 170 ㎚·% 이하, 더 나아가 -150 ㎚·% 이상 150 ㎚·% 이하.
이것은 예를 들어, 도 8 ∼ 도 11 을 사용하고 설명된다.
즉, 종래의 구성에 있어서 광학 간섭층에 의해 이 패턴 시인성을 해소하고자 하는 경우, 도전성 적층체는 도 10 에 나타내는 바와 같은 구성을 가질 수 있다. 여기서, 이 도전성 적층체 (30c) 에서는, 투명 유기 고분자 기판 (33) 의 적어도 일방의 면 위에, 하드코트층 (33h), 그리고 광학 간섭층 (32) 이 순차 적층되어 이루어지고, 투명 도전층 (31) 이 광학 간섭층 (32) 위의 일부에 있어서만 배치되어 패턴을 형성하고 있다.
이 경우, 투명 도전성층 (31) 이 존재하지 않는 부분에서의 투명 유기 고분자 기판 (33) 표면에서의 반사 (33R'), 및 하드코트층 (33h) 표면에서의 반사 (33hR') 는 모두, 투명 도전성층 (31) 이 존재하는 부분에서의 대응하는 반사 (33R) 및 반사 (33hR) 와 비교하여, 투명 도전성층 (31) 이 존재하지 않는 것만큼 광로길이가 짧게 되어 있다.
이 도 10 에 나타내는 구성에 있어서 투명 도전성층 (31) 이 존재하지 않는 부분, 및 투명 도전성층 (31) 이 존재하는 부분에 관해서의 간섭의 효과를 도 11 에 나타낸다. 또한, 이들 경우의 간섭의 효과의 차도 도 11 에 나타낸다. 이 도 11 에서 분명한 바와 같이, 도 10 에 나타내는 구성에서는 파장에 의해서 간섭의 효과의 차가 변화하고 있고, 따라서 투명 도전성층 (31) 이 존재하지 않는 부분과 투명 도전성층 (31) 이 존재하는 부분이 색 또는 밝기의 차이로서 관찰되어, 따라서 패턴 시인성이 일어난다.
이에 대하여, 도 8 에 나타내는 바와 같이, 본 발명의 구성의 도전성 적층체에서는, 투명 유기 고분자 기판 (33) 의 적어도 일방의 면 위에, 하드코트층 (33h), 그리고 광학 간섭층 (32) 이 순차 적층되어 이루어지고, 투명 도전층 (31) 이 광학 간섭층 상의 일부에 있어서만 배치되어 패턴을 형성하고 있다. 또한, 본 발명의 구성의 도전성 적층체에서는, 투명 유기 고분자 기판 (33) 의 굴절률과 하드코트층 (33h) 의 굴절률의 차가 작고, 따라서 투명 유기 고분자 기판 (33) 과 하드코트층 (33h) 의 계면에서의 반사는 실질적으로 일어나지 않는다.
이 경우, 투명 도전성층 (31) 이 존재하지 않는 부분에서의 투명 유기 고분자 기판 (33) 표면에서의 반사 (33R'), 및 하드코트층 (33h) 표면에서의 반사 (33hR') 는 모두, 투명 도전성층 (31) 이 존재하는 부분에서의 대응하는 반사 (33R) 및 반사 (33hR) 와 비교하여 투명 도전성층 (31) 이 존재하지 않는 것만큼 광로길이가 짧게 되어 있다.
이 도 8 에 나타내는 구성에서의 투명 도전성층 (31) 이 존재하지 않는 부분, 및 투명 도전성층 (31) 이 존재하는 부분에 관해서의 간섭의 효과를 도 9 에 나타낸다. 또한, 이들 경우의 간섭의 효과의 차도 도 9 에 나타낸다. 이 도 9 에서 분명한 바와 같이, 도 8 에 나타내는 구성에서는 파장에 의해 간섭 효과의 차의 변화가 완만하고, 따라서 이 간섭 효과의 차의 절대값을 작게 하고, 또한 가시광 영역에서의 간섭 효과의 적산값을 작게 함으로써 패턴 시인성을 억제할 수 있다.
또한, 제 1 본 발명의 투명 도전성 적층체는, 투명 터치 패널의 관찰측에 있어서 편광판을 직접 또는 다른 기재를 개재하여 적층시키고, 투명 전극 기판의 위상차를 제어함으로써 터치 패널 내에서의 반사율을 저감시킨, 이른바 이너형의 터치 패널용 투명 전극 기판, 예를 들어 이너형의 저항막 방식 또는 정전 용량 방식의 터치 패널용 투명 전극 기판으로서 바람직하게 사용된다.
〈적층순〉
제 1 본 발명의 투명 도전성 적층체에 있어서, 투명 도전층, 수의 (隨意) 의 금속 화합물층, 광학 간섭층, 하드코트층, 및 수의의 추가 하드코트층의 적층순은, 투명 유기 고분자 기판의 적어도 일방의 면 위에 하드코트층, 광학 간섭층, 그리고 투명 도전층이 순차 적층되어 있고, 그것에 의해 용도에 따라서 발현이 기대되는 기능을 해내고 있으면 특별히 한정되는 것은 아니다. 예를 들어, 본 발명의 투명 도전성 적층체를 터치 패널용 기판으로서 사용하는 경우, 투명 도전층을 A, 금속 화합물층을 B, 광학 간섭층을 C, 하드코트층을 Dh, 투명 유기 고분자 기판을 D, 추가 하드코트층을 E 로 하면, A/C/Dh/D, A/C/Dh/D/E, A/C/Dh/D/C, A/C/Dh/D/C, A/C/Dh/D/E, A/C/Dh/D/E/C, A/B/C/Dh/D, A/B/C/Dh/D/E, A/B/C/Dh/D/C, A/B/C/Dh/D/C, A/B/C/Dh/D/E, A/B/C/Dh/D/E/C 와 같이 적층할 수 있다.
《제 2 본 발명》
제 2 본 발명의 투명 도전성 적층체는, 투명 유기 고분자 기판의 적어도 일방의 면 위에, 경화 수지층, 그리고 투명 도전층이 순차 적층된 투명 도전성 적층체이다. 이 본 발명의 투명 도전성 적층체의 하나의 양태는, 도 12 에 나타내는 바와 같이, 투명 유기 고분자 기판 (133) 의 적어도 일방의 면 위에, 경화 수지층 (132) 과 투명 도전층 (131) 이 순차 적층된 투명 도전성 적층체 (130) 이다.
또한, 제 2 본 발명의 투명 도전성 적층체에서는, 투명 도전성 적층체의 투명 도전층측으로부터 파장 450 ㎚ ∼ 700 ㎚ 의 파장의 광을 투사했을 때의 반사 스펙트럼에 관해서, 투명 도전성 적층체에서의 반사 스펙트럼과 투명 도전성 적층체로부터 투명 도전성층을 제거했을 때의 반사 스펙트럼과의 차 스펙트럼이, 이하 (B-a1) 및 (B-a2) 를 만족한다 :
(B-a1) 상기 차 스펙트럼의 절대값의 최대값이 3.0 % 이하, 특히 2.0 이하이고, 또한
(B-a2) 상기 차 스펙트럼의 적산값이 -200 ㎚·% 이상 200 ㎚·% 이하, 특히 -170 ㎚·% 이상 170 ㎚·% 이하, 더 나아가서는 -150 ㎚·% 이상 150 ㎚·% 이하.
제 2 본 발명의 투명 도전성 적층체에서는, 투명 도전성 적층체에서의 반사 스펙트럼과 투명 도전성 적층체로부터 투명 도전성층을 제거했을 때의 반사 스펙트럼과의 차 스펙트럼이 (B-a1) 및 (B-a2) 를 만족함으로써, 패턴 시인성의 문제를 억제할 수 있다.
이 차 스펙트럼은 예를 들어, 투명 유기 고분자 기판의 굴절률을 n3, 상기 경화 수지층의 두께 및 굴절률을 각각 d2 (㎚) 및 n2, 또한 상기 투명 도전층의 두께 및 굴절률을 각각 d1 (㎚) 및 n1 로 했을 때에, 이하 (B-b1) ∼ (B-b3) 을 추가로 만족함으로써 달성할 수 있다 :
(B-b1) n1 > n2 > n3,
(B-b2) 0.44 < n2/(n1 + n3) < 0.49, 특히 0.45 < n2/(n1 + n3) < 0.48 또한
(B-b3) 245 < n2d2/(n1d1) - 0.12 < 275, 특히 255 < n2d2/(n1d1) - 0.12 < 265.
〈추가 경화 수지층〉
본 발명의 투명 도전성 적층체는, 용도에 따라서 단독 또는 복수의 추가 경화 수지층을 더 가질 수 있다. 이 추가 경화 수지층은, 본 발명의 투명 도전성 적층체의 임의의 위치에 배치할 수 있고, 즉 본 발명의 투명 도전성 적층체를 구성하는 투명 유기 고분자 기판, 경화 수지층, 및 투명 도전층의 임의의 층의 사이 또는 위에 배치할 수 있다. 따라서, 이 추가 경화 수지층은, 투명 유기 고분자 기판의 표면을 구성하는 이른바 하드코트층, 특히 미립자 등을 함유하지 않는 클리어 하드코트층이어도 된다.
추가 경화 수지층은, 열경화 수지나 활성 에너지선 경화 수지 등으로 형성할 수 있다. 그 중에서도 활성 에너지선에 자외선을 사용한, 자외선 경화형 수지는 생산성이나 경제성이 우수하여 바람직하다.
추가 경화 수지층을 위한 자외선 경화형 수지로는, 예를 들어 1,6-헥산디올디아크릴레이트, 1,4-부탄디올디아크릴레이트, 에틸렌글리콜디아크릴레이트, 디에틸렌글리콜디아크릴레이트, 테트라에틸렌글리콜디아크릴레이트, 트리프로필렌글리콜디아크릴레이트, 네오펜틸글리콜디아크릴레이트, 1,4-부탄디올디메타크릴레이트, 폴리(부탄디올)디아크릴레이트, 테트라에틸렌글리콜디메타크릴레이트, 1,3-부틸렌글리콜디아크릴레이트, 트리에틸렌글리콜디아크릴레이트, 트리이소프로필렌글리콜디아크릴레이트, 폴리에틸렌글리콜디아크릴레이트 및 비스페놀 A 디메타크릴레이트와 같은 디아크릴레이트류 ; 트리메틸올프로판트리아크릴레이트, 트리메틸올프로판트리메타크릴레이트, 펜타에리트리톨모노하이드록시트리아크릴레이트 및 트리메틸올프로판트리에톡시트리아크릴레이트와 같은 트리아크릴레이트류 ; 펜타에리트리톨테트라아크릴레이트 및 디-트리메틸올프로판테트라아크릴레이트와 같은 테트라아크릴레이트류 ; 그리고 디펜타에리트리톨(모노하이드록시)펜타아크릴레이트와 같은 펜타아크릴레이트류를 들 수 있다. 추가 경화 수지층을 위한 자외선 경화형 수지로는, 이밖에도, 5 관능 이상의 다관능 아크릴레이트도 사용할 수 있다. 이들 다관능 아크릴레이트는 1 종 단독 또는 2 종 이상 혼합해서 동시에 사용해도 된다. 또한, 이들 아크릴레이트류에는 광개시제, 광증감제, 레벨링제, 금속 산화물이나 아크릴 성분 등으로 이루어지는 미립자나 초미립자 등의 제 3 성분을 1 종 또는 2 종 이상을 첨가하여 사용할 수 있다.
본 발명의 투명 도전성 적층체에 안티 뉴턴링 기능을 부여하기 위해서, 추가 경화 수지층에 요철을 형성할 수 있다. 요철을 형성하는 방법으로는, 제안되어 있는 여러 가지 방법을 사용할 수 있다. 즉, 예를 들어 추가 경화 수지층 내에 막두께와 동일 정도의 입자계를 갖는 필러를 첨가하는 방법 (일본 공개특허공보 평10-323931호), 나노 입자를 이용하여 요철을 형성하는 방법 (일본 공개특허공보 2004-351744호), 복수의 경화 성분에 의한 상분리를 이용하여 요철을 형성하는 방법 (일본 공개특허공보 2009-123685호) 등을 들 수 있다. 이 중, 필러를 첨가하는 방법은, 저항막식의 터치 패널로서 사용하는 경우, 투명 도전성 적층체로부터 사용 중에 필러의 탈락이 일어나, 결과적으로 투명 전극에 흠집을 입힘으로써 터치 패널의 수명이 저하될 우려가 있기 때문에, 나노 입자의 응집을 이용하여 요철을 형성하는 방법이나, 복수의 경화 성분에 의한 상분리를 이용하여 요철을 형성하는 방법이 바람직하다.
〈용도〉
제 2 본 발명의 투명 도전성 적층체는 특히, 정전 용량 방식의 터치 패널을 위한 투명 전극 기판으로서도 바람직하게 사용된다. 따라서, 본 발명의 투명 도전성 적층체는 특히, 적어도 편면에 투명 도전층이 형성된 투명 전극 기판이 1 장 이상 배치된 정전 용량 방식의 투명 터치 패널에 있어서, 적어도 하나의 투명 전극 기판으로서 사용할 수 있다. 이 경우, 투명 도전성 적층체의 투명 도전성층이 경화 수지층 상의 일부에 있어서만 배치되어 패턴을 형성하고 있어도 된다.
또한, 제 2 본 발명의 투명 도전성 적층체는, 저항막 방식의 터치 패널을 위한 투명 전극 기판으로서도 바람직하게 사용된다. 따라서, 제 2 본 발명의 투명 도전성 적층체는 특히, 적어도 편면에 투명 도전층이 형성된 2 장의 투명 전극 기판이 서로의 투명 도전층끼리 대향하도록 배치되어 구성된 저항막 방식의 투명 터치 패널에 있어서, 적어도 일방의 투명 전극 기판으로서 사용할 수 있다. 이 경우, 투명 도전성 적층체의 투명 도전성층이 경화 수지층 상의 일부에 있어서만 배치되어 패턴을 형성하고 있어도 된다.
또한, 제 2 본 발명의 투명 도전성 적층체는, 투명 터치 패널의 관찰측에 있어서 편광판을 직접 또는 다른 기재를 개재하여 적층시키고, 투명 전극 기판의 위상차를 제어함으로써 터치 패널 내에서의 반사율을 저감시킨, 이른바 이너형의 터치 패널용 투명 전극 기판, 예를 들어 이너형의 저항막 방식 또는 정전 용량 방식의 터치 패널용의 투명 전극 기판으로서 바람직하게 사용된다.
〈적층순〉
제 2 본 발명의 투명 도전성 적층체에 있어서, 투명 도전층, 수의의 금속 화합물층, 경화 수지층, 및 수의의 추가 경화 수지층의 적층순은, 투명 유기 고분자 기판의 적어도 일방의 면 위에, 경화 수지층, 그리고 투명 도전층이 순차 적층되어 있고, 그것에 의해 용도에 따라서 발현이 기대되는 기능을 해내고 있으면 특별히 한정되는 것은 아니다. 예를 들어, 본 발명의 투명 도전성 적층체를 터치 패널용 기판으로서 사용하는 경우, 투명 도전층을 A, 금속 화합물층을 B, 경화 수지층을 C, 투명 유기 고분자 기판을 D, 추가 경화 수지층을 E 로 하면, A/C/D, A/C/D/E, A/C/D/C, A/C/E/D/C, A/C/E/D/E, A/C/E/D/E/C, A/B/C/D, A/B/C/D/E, A/B/C/D/C, A/B/C/E/D/C, A/B/C/E/D/E, A/B/C/E/D/E/C 와 같이 적층할 수 있다.
《투명 유기 고분자 기판》
제 1 및 제 2 본 발명의 투명 도전성 적층체에서 사용되는 투명 유기 고분자 기판은, 임의의 투명 유기 고분자 기판, 특히 광학 분야에서 사용되고 있는 내열성, 투명성 등이 우수한 투명 유기 고분자 기판이어도 된다.
제 1 및 제 2 본 발명의 투명 도전성 적층체에 사용하는 투명 유기 고분자 기판으로는, 예를 들어 폴리에틸렌테레프탈레이트, 폴리에틸렌나프탈레이트 등의 폴리에스테르계 폴리머, 폴리카보네이트계 폴리머, 디아세틸셀룰로오스, 트리아세틸셀룰로오스 등의 셀룰로오스계 폴리머, 폴리메틸메타크릴레이트 등의 아크릴계 폴리머 등의 투명 폴리머로 이루어지는 기판을 들 수 있다. 또, 본 발명의 투명 도전성 적층체에 사용하는 투명 유기 고분자 기판으로는, 폴리스티렌, 아크릴로니트릴·스티렌 공중합체 등의 스티렌계 폴리머, 폴리에틸렌, 폴리프로필렌, 고리형 내지 노르보르넨 구조를 갖는 폴리올레핀, 에틸렌·프로필렌 공중합체 등의 올레핀계 폴리머, 염화비닐계 폴리머, 나일론이나 방향족 폴리아미드로 대표되는 아미드계 폴리머 등의 투명 폴리머로 이루어지는 기판도 들 수 있다. 그리고 또, 본 발명의 투명 도전성 적층체에 사용하는 투명 유기 고분자 기판으로는, 이미드계 폴리머, 술폰계 폴리머, 폴리에테르술폰계 폴리머, 폴리에테르에테르케톤계 폴리머, 폴리페닐렌술파이드계 폴리머, 비닐알코올계 폴리머, 염화비닐리덴계 폴리머, 비닐부티랄계 폴리머, 알릴레이트계 폴리머, 폴리옥시메틸렌계 폴리머, 에폭시계 폴리머나 상기 폴리머의 블렌드물 등의 투명 폴리머로 이루어지는 기판 등도 들 수 있다.
제 1 및 제 2 본 발명의 투명 도전성 적층체에 있어서의 용도에서는, 이들 투명 유기 고분자 기판 중, 광학적으로 복굴절이 적은 것, 또는 복굴절과 필름 두께의 곱인 위상차를 가시광의 파장의 1/4 또는 1/2 정도로 제어한 것 (「λ/4 필름」 또는 「λ/2 필름」으로서 언급된다), 또한 복굴절을 전혀 제어하고 있지 않은 것을, 용도에 따라서 적절히 선택할 수 있다. 여기서 말하는 용도에 따라서 적절히 선택을 행하는 경우로는, 예를 들어 액정 디스플레이에 사용하는 편광판이나 위상차 필름이나, 유기 EL 디스플레이의 반사 방지용 편광판이나 위상차 필름 등의 기능을 도입시킨 이른바 이너형의 터치 패널과 같이, 직선 편광, 타원 편광, 원 편광 등의 편광에 의해서 기능을 발현하는 디스플레이 부재로서, 본 발명의 투명 도전성 적층체를 사용하는 경우를 들 수 있다.
투명 고분자 기판의 막두께는 적절히 결정할 수 있는데, 일반적으로는 강도나 취급성 등과 같은 작업성 등의 면에서 10 ∼ 500 ㎛ 정도이고, 특히 20 ∼ 300 ㎛ 가 바람직하며, 30 ∼ 200 ㎛ 가 보다 바람직하다.
《광학 간섭층/경화 수지층》
〈광학 간섭층/경화 수지층 - 재료 및 제조 방법〉
제 1 본 발명의 광학 간섭층, 특히 수지계 광학 간섭층, 및 제 2 경화 수지층의 형성 방법으로는 특히 습식법에 의한 형성이 바람직하고, 예를 들어 닥터 나이프, 바 코터, 그라비아 롤코터, 커튼 코터, 나이프 코터, 스핀 코터 등, 스프레이법, 침지법 등, 공지된 모든 방법을 사용할 수 있다. 구체적인 수지계 광학 간섭층/경화 수지층에 관해서는, 예를 들어 특허문헌 2 의 기재를 참조할 수 있다.
즉, 이들 수지계 광학 간섭층/경화 수지층은, 마이크로 그라비아 코트법, 마이어 바 코트법, 다이렉트 그라비아 코트법 등으로 대표되는 각종 롤 코팅법, 나이프 코트법, 커튼 코트법, 스핀 코트법, 스프레이 코트법 등의 습식 코팅법, 및 그들의 병용에 의해 작성이 가능하다.
이 수지계 광학 간섭층/경화 수지층으로는, 높은 생산성을 얻는 관점에서는, 특히 습식 코팅법에 의한 수지계 광학 간섭층/경화 수지층을 사용하는 것이 특히 바람직하고, 또한, 습식 코팅에 의한 수지계 광학 간섭층/경화 수지층 중에서도, 층의 기계적 강도나 안정성, 투명 도전층이나 기판 등과의 밀착성 등이 우수하다는 관점에서, 금속 알콕사이드, 특히 티타늄, 지르코늄 또는 규소의 알콕사이드로 이루어지는 수지계 광학 간섭층/경화 수지층을 사용하는 것이 가장 바람직하다. 여기서, 티타늄과 지르코늄의 알콕사이드의 수지계 광학 간섭층/경화 수지층은, 굴절률이 약 1.6 이상, 경우에 따라서는 약 1.7 이상이 되는 고굴절률층으로서 기능하는 것이고, 규소 알콕사이드의 수지계 광학 간섭층/경화 수지층은, 굴절률이 약 1.5 이하의 저굴절률층으로서 기능하는 것이다.
티타늄알콕사이드로는, 예를 들어 티타늄테트라이소프로폭시드, 테트라-n-프로필오르토티타네이트 등이 예시된다. 또한, 규소 알콕사이드로는, 예를 들어 테트라메톡시실란, 테트라에톡시실란, 메틸트리메톡시실란, 메틸트리에톡시실란 등이 예시된다.
또, 수지계 광학 간섭층/경화 수지층은, 경화 수지 성분뿐만 아니라, 추가로 평균 일차 입자경 100 ㎚ 이하의 초미립자를 배합이 가능한 임의의 양으로 함유하여, 굴절률을 조절할 수 있다. 이 초미립자의 재료로는, 표면에 미세 돌기를 갖는 수지계 광학 간섭층/경화 수지층에 관해서 하기에 나타내는 것을 들 수 있다.
〈표면에 미세 돌기를 갖는 광학 간섭층/경화 수지층〉
제 1 본 발명의 투명 도전성 적층체의 하나의 양태에서는, (A-p) 광학 간섭층이, 수지 성분, 및 평균 일차 입경 1 ㎚ 이상 100 ㎚ 이하의 제 1 초미립자를 함유하고, (A-q) 수지 성분 및 제 1 초미립자가 동일한 금속 및/또는 반금속 원소를 함유하고, 또한 (A-r) 광학 간섭층에 있어서, 수지 성분과 동일한 금속 및/또는 반금속 원소를 함유하는 제 1 초미립자의 함유량이, 수지 성분 100 질량부에 대하여 0.01 질량부 이상 3 질량부 이하이다.
제 2 본 발명의 투명 도전성 적층체의 하나의 양태에서는, (B-c) 경화 수지층이, 수지 성분, 및 평균 일차 입경 1 ㎚ 이상 100 ㎚ 이하의 제 1 초미립자를 함유하고, (B-d) 수지 성분 및 제 1 초미립자가 동일한 금속 및/또는 반금속 원소를 함유하고, (B-e) 경화 수지층에 있어서, 제 1 초미립자의 함유량이, 수지 성분 100 질량부에 대하여 0.01 질량부 이상 3 질량부 이하이고, 또한 (B-f) 경화 수지층의 두께가 0.01 이상 0.5 ㎛ 이하이다.
이들 양태에서는, 투명 도전층의 표면에 미소한 돌기가 형성되고, 그것에 의해 높은 투명성, 작은 헤이즈, 및 충분한 이활성의 조합이 제공된다. 구체적인 기구는 불분명하지만, 투명 도전층의 표면의 미소한 돌기는, 수지계 광학 간섭층/경화 수지층의 수지 성분 및 제 1 초미립자가 동일한 금속 및/또는 반금속 원소를 함유함으로써, 수지 성분의 경화 동안에 수지 성분과 제 1 초미립자가 어떠한 상호 작용을 일으켜, 수지계 광학 간섭층/경화 수지층의 표면에 미소한 돌기가 형성되고, 이 돌기가 수지계 광학 간섭층/경화 수지층상의 투명 도전성층의 표면에 반영되어 형성되는 것으로 생각된다.
투명 도전층이 평활하면, 필름끼리의 첩부가 발생함으로써, 취급성이나 권취성이 나쁘다. 또한, 저항막 방식 터치 패널에 있어서의 필름끼리의 첩부에서 기인하는 스티킹이 발생하기 때문에, 필기 내구성이 저하되지만, 본 발명의 투명 도전성 적층체에서는 표면에 미소한 돌기가 형성되어 있기 때문에, 양호한 취급성이나 권취성을 갖는 동시에, 높은 필기 내구성을 갖는다.
또한, 서브미크론 정도의 입경을 갖는 미립자를 함유하고 있는 수지로 만들어진 이활층을 사용한 경우, 전술한 바와 같이 이 미립자가 터치 패널의 필기 내구성을 저하시키는 원인이 되지만, 본 발명의 투명 도전성 적층체는 매우 작은 입경의 제 1 초미립자를 함유하고, 이 제 1 초미립자와 수지 성분의 상호 작용에 의해 돌기를 형성하고 있기 때문에, 필기 내구성을 저하시키지 않는다.
여기서, 수지 성분 및 제 1 초미립자의 양자에 함유되는 「금속 및/또는 반금속 원소」는 특별히 한정되는 것이 아니지만, Al, Bi, Ca, Hf, In, Mg, Sb, Si, Sn, Ti, Y, Zn 및 Zr 로 이루어지는 군에서 선택되는 1 또는 복수의 원소인 것이 바람직하고, Al, Si 및 Ti 로 이루어지는 군에서 선택되는 1 또는 복수의 원소인 것이 보다 바람직하며, Si 및/또는 Ti 인 것이 더욱 바람직하다.
〈표면에 미세 돌기를 갖는 광학 간섭층/경화 수지층-경화 수지 성분〉
경화성 수지 성분으로는, 초미립자를 분산시킬 수 있고, 수지계 광학 간섭층/경화 수지층의 형성 후에 피막으로서 충분한 강도를 갖고, 투명성이 있으며, 또한 초미립자와 동일한 금속 및/또는 반금속 원소를 함유하는 것이면 특별히 제한없이 사용할 수 있다. 따라서 예를 들어 경화성 수지 성분으로는, 중합성의 유기 금속 화합물, 특히 금속 함유 아크릴레이트, 금속 알콕사이드 등을 사용할 수 있다.
경화성 수지 성분으로는 예를 들어, 전리 방사선 경화형 수지나 열경화형 등을 들 수 있다.
전리 방사선 경화형 수지를 부여하는 모노머로는, 예를 들어 폴리올아크릴레이트, 폴리에스테르아크릴레이트, 상기 이외의 단단한 층을 부여하는 우레탄아크릴레이트, 에폭시아크릴레이트, 변성 스티렌아크릴레이트, 멜라민아크릴레이트, 실리콘 함유 아크릴레이트 등의 단관능 및 다관능 아크릴레이트를 들 수 있다.
Si 를 함유하는 전리 방사선 경화형 수지를 부여하는 모노머로는, 예를 들어, 메틸아크릴옥시프로필트리메톡시실란, 트리스(트리메틸실록시)실릴프로필메타크릴레이트, 알릴트리메틸실란, 디알릴디페닐실란, 메틸페닐비닐실란, 메틸트리알릴실란, 페닐트리알릴실란, 테트라알릴실란, 테트라비닐실란, 트리알릴실란, 트리에틸비닐실란, 비닐트리메틸실란, 1,3-디메틸-1,1,3,3-테트라비닐디실록산, 디비닐테트라메틸디실록산, 비닐트리스(트리메틸실록시)실란, 비닐메틸비스(트리메틸실록시)실란, N-(트리메틸실릴)알릴아민, 양 말단에 이중 결합을 갖는 폴리디메틸실록산, 실리콘 함유 아크릴레이트를 들 수 있다.
또, 전리 방사선에 의해서 수지층의 중합을 실시하는 경우, 일반적으로 광중합 개시제를 적량 첨가하고, 또한 필요에 따라서 광증감제를 적량 첨가해도 된다. 이 광중합 개시제로는, 아세토페논, 벤조페논, 벤조인, 벤조일벤조에이트, 티옥산톤류 등을 들 수 있고, 광증감제로는 트리에틸아민, 트리-n-부틸포스핀 등을 들 수 있다.
열경화형 수지로는, 예를 들어 알콕시실란계 화합물 등의 오르가노실란계 열경화형 수지나, 알콕시티탄계의 열경화형 수지, 에테르화 메틸올멜라민 등을 모노머로 한 멜라민계 열경화형 수지, 이소시아네이트계 열경화형 수지, 페놀계 열경화형 수지, 에폭시 경화형 수지 등을 들 수 있다. 이들 열경화형 수지를 단독으로 또는 복수 조합하여 사용하는 것도 가능하다. 또한 필요에 따라서, 열경화형 수지에 열가소성 수지를 혼합하는 것도 가능하다.
오르가노실란계의 열경화형 수지로는, 비닐트리클로르실란, 비닐트리메톡시실란, 비닐트리에톡시실란, 2-(3,4에폭시시클로헥실)에틸트리메톡시실란, 3-글리시독시프로필트리메톡시실란, 3-글리시독시프로필메틸디에톡시실란, 3-글리시독시프로필트리에톡시실란, p-스티릴트리메톡시실란, 3-메타크릴록시프로필메틸디메톡시실란, 3-메타크릴록시프로필트리메톡시실란, 3-메타크릴록시프로필메틸디에톡시실란, 3-메타크릴록시프로필트리에톡시실란, 3-아크릴록시프로필트리메톡시실란, N-2(아미노에틸)3-아미노프로필메틸디메톡시실란, N-2(아미노에틸)3-아미노프로필트리메톡시실란, N-2(아미노에틸)3-아미노프로필트리에톡시실란, 3-아미노프로필트리메톡시실란, 3-아미노트리에톡시실란, 3-트리에톡시실릴-N-(1,3-디메틸-부틸리덴)프로필아민, N-페닐-3-아미노프로필트리메톡시실란, N-(비닐벤질)-2-아미노에틸-3-아미노프로필트리메톡시실란염산염, 3-우레이도프로필트리에톡시실란, 3-클로로프로필트리메톡시실란, 3-메르캅토프로필메틸디메톡시실란, 3-메르캅토프로필트리메톡시실란, 비스(트리에톡시실릴프로필)테트라술파이드, 3-이소시아네이트프로필트리에톡시실란, 테트라메톡시실란, 테트라에톡시실란, 메틸트리메톡시실란, 메틸트리에톡시실란, 디메틸디에톡시실란, 페닐트리에톡시실란, 헥사메틸디실라잔, 헥실트리메톡시실란, 데실트리메톡시실란 등을 사용하는 것이 바람직하다. 그 중에서도, 기판에 대한 밀착성의 안정화를 도모한다는 관점에서, 안정한 성능을 발휘하는 메틸트리메톡시실란, 메틸트리에톡시실란, 디메틸디에톡시실란 등을 사용하는 것이 바람직하다.
알콕시티탄계의 열경화형 수지로는, 테트라이소프로필티타네이트, 테트라노르말부틸티타네이트, 부틸티타네이트 다이머, 테트라(2-에틸헥실)티타네이트, 테트라메틸티타네이트, 티탄아세틸아세토네이트, 티탄테트라아세틸아세토네이트, 티탄에틸아세토아세테이트, 티탄옥탄디올레이트, 티탄락테이트, 티탄트리에탄올아미네이트, 폴리하이드록시티탄스테아레이트 등을 사용하는 것이 바람직하다. 그 중에서도, 도료로서의 안정성이나, 기판에 대한 밀착성의 안정화를 도모한다는 관점에서, 안정된 성능을 발휘하는 테트라이소프로필티타네이트, 테트라노르말부틸티타네이트, 티탄락테이트 등을 사용하는 것이 바람직하다.
또한, 열에 의해서 수지층의 가교를 실시하는 경우에는, 반응 촉진제 및/또는 경화제를 적량 배합할 수 있다. 반응 촉진제로는, 예를 들어 트리에틸렌디아민, 디부틸주석디라우레이트, 벤질메틸아민, 피리딘 등을 들 수 있다. 또한, 경화제로는, 예를 들어 메틸헥사하이드로 무수 프탈산, 4,4'-디아미노디페닐메탄, 4,4'-디아미노-3,3'-디에틸디페닐메탄, 디아미노디페닐술폰 등을 들 수 있다.
수지계 광학 간섭층/경화 수지층을 형성하는 모노머가 초미립자와 동일한 금속 및/또는 반금속 원소를 함유하고 있는 경우, 이들 모노머는, 단독으로 또는 다른 모노머와 조합하여, 예를 들어 초미립자와 동일한 금속 및/또는 반금속 원소를 함유하고 있지 않은 모노머와 조합하여 사용할 수 있다.
또한, 수지계 광학 간섭층/경화 수지층은, 레벨링제나 광증감제 등의 다른 성분을 함유하고 있어도 된다.
〈표면에 미세 돌기를 갖는 광학 간섭층/경화 수지층-초미립자/제 1 초미립자〉
수지계 광학 간섭층/경화 수지층에 함유되는 평균 일차 입경 1 ㎚ 이상 100 ㎚ 이하의 제 1 초미립자는, 수지 성분과 동일한 금속 및/또는 반금속 원소를 함유하는 것이면 본질적으로는 한정되지 않지만, 금속 산화물 또는 금속 불화물이 바람직하게 사용된다. 금속 산화물 및 금속 불화물로는, Al2O3, Bi2O3, CaF2, In2O3, In2O3·SnO2, HfO2, La2O3, MgF2, Sb2O5, Sb2O5·SnO2, SiO2, SnO2, TiO2, Y2O3, ZnO 및 ZrO2 로 이루어지는 군에서 선택되는 적어도 1 종을 바람직하게 사용할 수 있고, Al2O3, SiO2, TiO2 를 특히 바람직하게 사용할 수 있다.
따라서 예를 들어, 수지계 광학 간섭층/경화 수지층의 수지 성분이 알콕시실란에서 얻어지는 수지 성분인 경우, SiO2 의 제 1 초미립자를 사용할 수 있다. 또한 예를 들어, 수지계 광학 간섭층/경화 수지층의 수지 성분이 알콕시티탄에서 얻어지는 수지 성분인 경우, TiO2 의 제 1 초미립자를 사용할 수 있다.
수지계 광학 간섭층/경화 수지층에 함유되는 제 1 초미립자의 입경은 1 ㎚ 이상 100 ㎚ 이고, 1 ㎚ 이상 70 ㎚ 이하인 것이 바람직하고, 1 ㎚ 이상 50 ㎚ 이하인 것이 보다 바람직하며, 5 ㎚ 이상 40 ㎚ 이하인 것이 보다 더 바람직하다. 제 1 초미립자의 입경이 지나치게 큰 경우에는, 광산란을 일으키기 쉬워지기 때문에 바람직하지 않다. 제 1 초미립자의 입경이 지나치게 작은 경우에는, 입자의 비표면적이 증대함으로써 입자 표면의 활성화를 재촉하여, 입자끼리의 응집성이 현저히 높아지고, 그것에 의해 용액의 조정·보존이 곤란해지기 때문에 바람직하지 않다.
수지계 광학 간섭층/경화 수지층에 함유되는 제 1 초미립자는, 본 발명의 특성을 만족하는 것이면, 커플링제 등에 의해 표면 수식되어 있어도 된다. 또 제 1 초미립자의 제조법에 관해서는 액상법, 기상법 등을 수법으로서 취할 수 있지만, 이들 제조 방법에 관해서도 특별히 제약은 없다.
경화 수지에 상기 제 1 초미립자를 분산시키는 배합비는, 경화 후의 수지 성분 100 질량부에 대하여, 제 1 초미립자가 0.01 질량부 이상 3 질량부 이하일 필요가 있고, 바람직하게는 0.01 질량부 이상 2.5 질량부 이하이고, 보다 바람직하게는 0.05 질량부 이상 2 질량부 이하이며, 보다 더 바람직하게는 0.1 질량부 이상 1 질량부 이하이다. 제 1 초미립자가 지나치게 적은 경우에는, 본 발명의 용도에 필요한 표면에 돌기를 갖는 수지층을 형성하기가 어렵다. 한편으로 이 비율이 지나치게 큰 경우에는 표면의 돌기가 커져, 표면에 있어서 광의 산란이 발생함으로써 헤이즈가 증대되기 때문에 바람직하지 않다.
또한, 본 발명에 있어서의 수지계 광학 간섭층/경화 수지층의 표면의 돌기는 사용하는 제 1 초미립자의 틱소성 (thixotropy) 에도 의존한다. 그 때문에, 틱소성을 발현 또는 제어할 목적으로, 광학 간섭층을 형성할 때에 용매나 분산제를 적절히 선택하여 사용할 수 있다. 용매로는 예를 들어, 알코올계, 방향족계, 케톤계, 락테이트계, 셀솔브계, 글리콜계 등의 각종을 사용할 수 있다. 분산제로는 예를 들어, 지방산 아민계, 술폰산 아미드계, ε-카프로락톤계, 하이드로스테아르산계, 폴리카르복실산계, 폴리에스테르아민 등 각종을 사용할 수 있다. 이들 용매나 분산제는, 각각 단독으로 혹은 2 종 이상을 조합하여 사용할 수 있다.
〈경화 수지층-제 2 초미립자〉
제 2 본 발명의 투명 도전성 적층체에 있어서, 경화 수지층에 함유되는 평균 일차 입경 1 ㎚ 이상 100 ㎚ 이하의 제 2 초미립자는, 경화 수지층에 함유되는 수지 성분보다 큰 굴절률을 가질 수 있다. 또한 특히 이 제 2 초미립자는, 경화 수지층이 제 2 초미립자를 추가로 함유하지 않는 경우와 비교하여, 경화 수지층의 굴절률을 증가시키는 것이어도 된다. 제 2 초미립자의 구체적인 재료, 입경, 표면 수식, 제조법 등에 관해서는, 제 1 초미립자에 관한 상기 기재를 참조할 수 있다.
예를 들어, 경화 수지층이 수지 성분으로서 유기 규소 화합물을 함유하고, 또한 제 1 초미립자로서 실리카 (SiO2) 를 함유하는 하나의 양태에서는, 경화 수지층의 굴절률은 약 1.50 이된다. 이 경우에는, 제 2 초미립자로서 산화티탄 (굴절률 : 2.4) 등의 굴절률이 큰 초미립자를 선택할 수 있다.
경화 수지에 상기 제 2 초미립자를 분산시키는 배합비는, 배합이 가능한 범위에서 임의로 결정할 수 있다. 따라서 이 배합비는 예를 들어, 경화 후의 수지 성분 100 질량부에 대하여, 제 2 초미립자가 1 질량부 이상, 10 질량부 이상, 또는 30 질량부 이상이고, 500 질량부 이하, 400 질량부 이하, 300 질량부 이하, 200 질량부 이하, 또는 150 질량부 이하로 할 수 있다. 제 2 초미립자가 지나치게 적은 경우에는, 경화 수지층의 굴절률의 변화가 작아진다. 한편으로 이 비율이 지나치게 큰 경우에는, 막의 형성이 어려워지는 경우가 있고, 또한 헤이즈가 증대되는 경우가 있다.
예를 들어, 경화 수지에 상기 제 2 초미립자를 분산시키는 배합비는, 경화 수지층이 제 2 초미립자를 함유함으로써, 경화 수지층이 제 2 초미립자를 함유하지 않은 경우와 비교하여, 경화 수지층의 굴절률이 0.01 이상, 0.02 이상, 0.03 이상, 0.04 이상, 0.05 이상, 0.06 이상, 0.07 이상, 0.08 이상, 또는 0.10 이상 증가하도록 선택할 수 있다.
이것에 의해서, 경화 수지층의 굴절률은 1.55 이상, 1.60 이상, 또는 1.65 이상이고, 1.85 이하, 1.80 이하, 또는 1.75 이하로 할 수 있다.
〈표면에 미세 돌기를 갖는 광학 간섭층/경화 수지층-막두께〉
표면에 미세 돌기를 갖는 수지계 광학 간섭층/경화 수지층을 사용하는 경우, 수지계 광학 간섭층/경화 수지층은 막두께가 지나치게 작은 경우에는, 층 표면에 유효한 돌기를 형성하기가 곤란해지기 때문에 바람직하지 않은 경우가 있다.
《투명 도전층》
제 1 및 제 2 본 발명의 투명 도전성 적층체에 있어서, 투명 도전층은 특별히 제한은 없지만, 예를 들어 결정질의 금속층 또는 결정질의 금속 화합물층을 들 수 있다. 투명 도전층을 구성하는 성분으로는, 예를 들어 산화규소, 산화알루미늄, 산화티탄, 산화마그네슘, 산화아연, 산화인듐, 산화주석 등의 금속 산화물의 층을 들 수 있다. 이들 중 산화인듐을 주성분으로 한 결정질의 층인 것이 바람직하고, 특히 결정질의 ITO (Indium Tin Oxide) 로 이루어지는 층이 바람직하게 사용된다.
또한, 투명 도전층이 결정질인 경우, 결정 입경은 특별히 상한을 둘 필요는 없지만 3000 ㎚ 이하인 것이 바람직하다. 결정 입경이 3000 ㎚ 를 초과하면 필기 내구성이 나빠지기 때문에 바람직하지 않다. 여기서 결정 입경이란, 투과형전자 현미경 (TEM) 하에서 관찰되는 다각형상 또는 타원상의 각 영역에 있어서의 대각선 또는 직경 중에서 최대의 것으로 정의된다.
투명 도전층이 결정질의 막이 아닌 경우에는, 터치 패널에 요구되는 슬라이딩 내구성 (또는 필기 내구성) 이나 환경 신뢰성이 저하되는 경우가 있다.
투명 도전층은, 공지된 수법으로 형성하는 것이 가능하고, 예를 들어 DC 마그네트론 스퍼터링법, RF 마그네트론 스퍼터링법, 이온 플레이팅법, 진공 증착법, 펄스 레이저 디포지션법 등의 물리적 형성법 (Physical Vapor Deposition (이하에서는 「PVD」라고 한다)) 등을 사용할 수 있지만, 대면적에 대하여 균일한 막두께의 금속 화합물층을 형성한다는 공업 생산성에 착안하면, DC 마그네트론 스퍼터링법이 바람직하다. 또, 상기 물리적 형성법 (PVD) 이외에, 화학 기상 퇴적법 (Chemical Vapor Deposition (이하에서는 「CVD」라고 한다)), 졸겔법 등의 화학적 형성법을 사용할 수도 있지만, 막두께 제어의 관점에서 역시 스퍼터링법이 바람직하다.
투명 도전층의 막두께는 투명성과 도전성의 면에서, 5 ∼ 200 ㎚, 특히 5 ∼ 150 ㎚ 인 것이 바람직하다. 더욱 바람직하게는 5 ∼ 80 ㎚ 이고, 특히 바람직하게는 10 ∼ 50 ㎚ 이다. 투명 도전층의 막두께가 5 ㎚ 미만에서는 저항값의 경시 안정성이 떨어지는 경향이 있고, 또한 200 ㎚ 를 초과하면 표면 저항값이 저하되기 때문에 터치 패널로서 바람직하지 않은 경우가 있다.
본 발명의 투명 도전성 적층체를 터치 패널에 사용하는 경우, 터치 패널의 소비 전력의 저감과 회로 처리상 필요 등에서, 막두께 10 ∼ 30 ㎚ 에 있어서 투명 도전층의 표면 저항값이 100 ∼ 2000 Ω/□ (Ω/sq), 보다 바람직하게는 140 ∼ 1000 Ω/□ (Ω/sq) 의 범위를 나타내는 투명 도전층을 사용하는 것이 바람직하다.
《금속 화합물층》
제 1 및 제 2 본 발명의 투명 도전성 적층체는, 광학 간섭층/경화 수지층과 투명 도전층 사이에 금속 화합물층, 특히 막두께가 0.5 ㎚ 이상 5.0 ㎚ 미만인 금속 화합물층을 추가로 가지고 있어도 된다.
투명 유기 고분자 기판, 광학 간섭층/경화 수지층, 막두께가 제어된 금속 화합물층, 투명 도전층을 순차 적층함으로써 각 층간의 밀착성이 대폭 개선된다. 그리고, 광학 간섭층 중의 금속 산화물 초미립자 및/또는 금속 불화물 초미립자 등의 초미립자의 금속과 상기한 금속 화합물층의 금속을 동일하게 함으로써, 광학 간섭층/경화 수지층과 투명 도전층의 층간 밀착성이 더욱 개선된다.
이러한 금속 화합물층을 갖는 투명 도전성 적층체를 사용한 투명 터치 패널에서는, 금속 화합물층이 없는 경우와 비교하여, 투명 터치 패널에 요구되는 필기 내구성이 향상된다. 금속 화합물층의 막두께가 지나치게 두꺼운 경우에는, 금속 화합물층이 연속체로서의 기계 물성을 나타내기 시작함으로써, 투명 터치 패널에 요구되는 단압 (端押) 내구성의 향상은 바랄 수 없다. 한편, 금속 화합물층의 막두께가 지나치게 얇은 경우에는, 막두께의 제어가 곤란한 것에 추가하여, 표면에 미세 돌기를 갖는 광학 간섭층/경화 수지층과 투명 도전층의 밀착성을 충분히 발현시키기가 곤란해져, 투명 터치 패널에 요구되는 필기 내구성의 향상이 불충분해 지는 경우가 있다.
금속 화합물층을 구성하는 성분으로는, 예를 들어 산화규소, 산화알루미늄, 산화티탄, 산화마그네슘, 산화아연, 산화인듐, 산화주석 등의 금속 산화물의 층을 들 수 있다. 특히, 광학 간섭층에 함유되는 수지 성분과 초미립자와 동일한 원소를 함유하는 것이 바람직하다.
이들 금속 화합물층은 공지된 수법으로 형성하는 것이 가능하고, 예를 들어 DC 마그네트론 스퍼터링법, RF 마그네트론 스퍼터링법, 이온 플레이팅법, 진공 증착법, 펄스 레이저 디포지션법 등의 물리적 형성법 (PVD) 등을 사용할 수 있는데, 대면적에 대하여 균일한 막두께의 금속 화합물층을 형성한다는 공업 생산성에 착안하면, DC 마그네트론 스퍼터링법이 바람직하다. 또, 상기 물리적 형성법 (PVD) 이외에, 화학 기상 퇴적법 (CVD), 졸겔법 등의 화학적 형성법을 사용할 수도 있지만, 막두께 제어의 관점에서는 역시 스퍼터링법이 바람직하다.
스퍼터링에 사용하는 타깃은 금속 타깃을 사용하는 것이 바람직하고, 반응성 스퍼터링법을 사용하는 것이 널리 채용되고 있다. 이것은, 금속 화합물층으로서 사용하는 원소의 산화물이 절연체인 경우가 많아, 금속 화합물 타깃의 경우 DC 마그네트론 스퍼터링법을 적응 (適應) 시킬 수 없는 경우가 많기 때문이다. 또한, 최근에는, 2 개의 캐소드를 동시에 방전시켜 타깃에 대한 절연체의 형성을 억제하는 전원이 개발되어 있어, 의사적인 RF 마그네트론 스퍼터링법을 적응시킬 수 있도록 되어 있다.
《표면의 돌기수》
표면에 미세 돌기를 갖는 광학 간섭층/경화 수지층을 사용하는 본 발명의 투명 도전성 적층체에서는, 이 미소한 돌기에 의해서 높은 투명성, 작은 헤이즈, 및 충분한 이활성의 조합이 제공된다. 특히 제 2 본 발명의 투명 도전성 적층체에서는, 조건 (B-c) ∼ (B-f) 를 만족함에 따라서 경화 수지층의 표면에 미소한 돌기가 형성되고, 그것에 의해 높은 투명성, 작은 헤이즈, 및 충분한 이활성의 조합이 제공된다.
이 경우, 구체적으로는, 투명 도전층은 30 ㎚ 이상 200 ㎚ 이하 높이의 돌기를 50 ㎛ 사방당, 바람직하게는 10 개 이상 300 개 이하, 특히 바람직하게는 20 개 이상 200 개 이하, 더욱 바람직하게는 30 개 이상 150 개 이하 갖는다.
여기서, 돌기의 높이가 30 ㎚ 미만인 돌기에 관해서는, 적층체의 이활성에 미치는 효과가 작기 때문에 고려하지 않는다. 한편, 돌기의 높이가 200 ㎚ 초과인 돌기는 적층체에 이활성을 부여하지만, 광산란을 일으켜 헤이즈를 증가시키는 경향이 있다.
투명 도전층 상의 30 ㎚ 이상 200 ㎚ 이하 높이의 돌기의 수가 지나치게 적은 경우에는, 투명 도전성 적층체에 충분한 미끄러짐성이 얻어지지 않는 경우가 있고, 한편으로 이 돌기의 수가 지나치게 많은 경우에는, 적층체 표면에 있어서의 광산란이 커지고, 따라서 헤이즈가 증가되는 경우가 있다.
저항막 방식의 터치 패널은, 대향하는 측에 투명 도전층을 갖는 2 장의 필름 또는 시트를 일정 간격으로 유지하여 구성되는 전기 부품으로, 일방의 전극을 고정시킨 다음에, 시인측에서부터 펜 또는 손가락으로 일방의 전극을 가압하여 휘게 해서, 접촉, 도통시킴으로써 검출 회로가 위치를 검지하여, 소정의 입력이 이루어지는 것이다. 이 때, 가압하고 있는 펜 또는 손가락 등의 포인팅부 주변에, 이른바 뉴턴링이라고 불리는 간섭색이 나타나는 경우가 있어, 디스플레이의 시인성을 저하시키고 있다. 이 뉴턴링을 억제하기 위해서, 후술하는 추가 경화 수지층에서 표면에 요철 형상을 형성하여, 전극간에서의 광의 반사를 확산시킴으로써 간섭을 방지하는 것 (안티 뉴턴링) 이 실시된다.
이러한 안티 뉴턴링 기능을 갖게 할 목적으로 추가 경화 수지층에 요철 형상을 형성하는 경우, 투명 도전층 상의 30 ㎚ 이상 200 ㎚ 이하 높이의 돌기의 수가 500 개를 초과하는 경우가 있다.
또한, 본 발명에 관해서, 투명 도전성층 상의 표면의 돌기수는 SII 나노테크놀로지 주식회사 제조의 원자간력 현미경 (AFM) SPA400 을 사용하여 다이나믹 포스 모드로, 측정 범위 150 ㎛ 의 스캐너를 사용하고, 캔틸레버로서 배면 Al 이 부착된 Si 캔틸레버 (SII 나노테크놀로지 주식회사 제조 SI-DF40) 를 사용하여, 주사 범위 50 × 50 ㎛ 에서 측정을 실시하였다. 데이터수는 X 방향 512 개, Y 방향 512 개로 측정하였다. 얻어진 형상 이미지 데이터를 3 차 프로파일 변환하여, 얻어진 표면 데이터로부터 각각의 돌기 부분의 높이를 어림잡아 30 ㎚ 이상 200 ㎚ 이하의 돌기수를 카운트하였다. 각 샘플에 관해서 5 회 측정하고, 돌기수의 평균값을 산출하였다.
《평균 산술 거칠기 (Ra)》
정전 용량 방식의 투명 터치 패널이나, 저헤이즈의 저항막 방식의 투명 터치 패널 등과 같이 저헤이즈가 요구되는 투명 도전성 적층체의 경우, 투명 도전성층 표면의 요철의 평균 산술 거칠기 (Ra) 는 20 ㎚ 이하인 것이 바람직하고, 10 ㎚ 이하인 것이 보다 바람직하며, 8 ㎚ 이하인 것이 특히 바람직하다. 평균 산술 거칠기 (Ra) 가 지나치게 크면 헤이즈가 커져, 고화질의 액정 디스플레이에 적응시켰을 때에, 선명도를 떨어뜨리는 등의 이유에서 특히 바람직하지 않다.
또한, 안티 뉴턴링 기능을 갖게 할 목적으로 추가 경화 수지층에 요철 형상을 형성하는 경우, 표면 요철의 Ra 는 20 ㎚ 이상, 500 ㎚ 미만인 것이 바람직하고, 25 ㎚ 이상 400 ㎚ 이하인 것이 보다 바람직하며, 30 ㎚ 이상 350 ㎚ 이하인 것이 특히 바람직하다. 평균 산술 거칠기 (Ra) 가 지나치게 작은 경우에는, 유리나 필름 기판을 본 발명의 요철면에 강하게 접촉시켰을 때에, 뉴턴링이 생긴다. 또한, 평균 산술 거칠기 (Ra) 는 500 ㎚ 를 초과하면 헤이즈가 커져, 액정 디스플레이에 적응시키면, 화소의 색분리가 일어나 깜빡거림을 일으키는 등의 이유에서 특히 디스플레이 용도의 기판으로는 바람직하지 않다.
또한 본 발명에 관해서, 평균 산술 거칠기 (중심선 평균 거칠기) (Ra) 는, JIS B0601-1994 에 준거하여 정의되는 것이다. 구체적으로는, 산술 평균 거칠기 (Ra) 는, 거칠기 곡선으로부터 그 중심선 방향으로 기준 길이 (l) 의 부분을 골라내어, 그 골라낸 부분의 중심선을 X 축, 세로 배율의 방향을 Y 축으로 하여 거칠기 곡선을 y = f(x) 로 나타내었을 때, 하기 식에 의해 나타내는 것이다 :
Figure 112011073423892-pct00002
《전광선 투과율》
시인성의 관점에서, 본 발명의 투명 도전성 적층체의 전광선 투과율은, 85 % 이상, 바람직하게는 88 % 이상, 보다 바람직하게는 89 % 이상, 특히 바람직하게는 90 % 이상이다.
본 발명에 관해서 전광선 투과율은, JIS K7361-1 에 준하여 측정되는 것이다. 구체적으로는 전광선 투과율 (τt (%)) 은, 하기 식에 의해 나타내는 값이다 :
τt = τ21 × 100
1 : 입사광
τ2 : 시료편을 투과한 전광선)
《헤이즈》
정전 용량 방식의 투명 터치 패널이나, 저헤이즈의 저항막 방식의 투명 터치 패널 등과 같이 저헤이즈가 요구되는 투명 도전성 적층체의 경우, 시인성의 관점에서 본 발명의 투명 도전성 적층체의 헤이즈는, 2 % 이하인 것이 바람직하고, 1.5 % 이하인 것이 보다 바람직하고, 1 % 이하인 것이 보다 더 바람직하며, 0.5 % 이하인 것이 특히 바람직하다.
한편, 안티 뉴턴링 기능을 갖게 한 투명 도전성 적층체의 경우, 시인성과 안티 뉴턴링 특성과의 밸런스 관점에서, 본 발명의 투명 도전성 적층체의 헤이즈는 2 % 이상 또는 2.5 % 이상이어도 허용할 수 있고, 15 % 이하인 것이 바람직하며, 12 % 이하인 것이 보다 바람직하고, 10 % 이하인 것이 보다 더 바람직하다.
또한 본 발명에 관해서, 헤이즈는, JIS K7136 에 준거하여 정의되는 것이다. 구체적으로는 헤이즈는, 전광선 투과율 (τt) 에 대한 확산 투과율 (τd) 의 비로서 정의되는 값으로, 보다 구체적으로는 하기 식으로부터 구할 수 있다 :
헤이즈 (%) = [(τ42) -τ321)] × 100
τ1 : 입사광의 광속
τ2 : 시험편을 투과한 전광속
τ3 : 장치에서 확산된 광속
τ4 : 장치 및 시험편에서 확산된 광속
실시예
이하에서는 참고예를 들어 본 발명을 더욱 구체적으로 설명하는데, 본 발명은 이러한 참고예에 한정되는 것은 아니다. 또, 참고예 중 「부」 및 「%」는, 특별히 언급하지 않는 한 질량 기준이다. 또한, 참고예 중에 있어서의 각종 측정은, 하기한 바와 같이 실시하였다.
〈Ra (산술 평균 거칠기)〉
Sloan 사 제조의 촉침 단차계 DEKTAK3 을 사용하여 측정하였다. 측정은 JIS B0601-1994년판에 준거하여 실시하였다.
〈표면의 돌기수 (AFM)〉
SII 나노테크놀로지 주식회사 제조의 원자간력 현미경 SPA400 을 사용하여 다이나믹 포스 모드로, 측정 범위 150 ㎛ 의 스캐너를 사용하고, 캔틸레버로서 배면 Al 이 부착된 Si 캔틸레버 (SII 나노테크놀로지 주식회사 제조 SI-DF40) 를 사용하여, 주사 범위 50 × 50 ㎛ 에서 측정을 실시하였다. 데이터수는 X 방향 512 개, Y 방향 512 개로 측정하였다. 얻어진 형상 이미지 데이터를 3 차 프로파일 변환하여, 얻어진 표면 데이터로부터 각각의 돌기 부분의 높이를 어림잡아 30 ㎚ 이상 200 ㎚ 이하의 돌기수를 카운트하였다. 각 샘플에 관해서 5 회 측정하고, 돌기수의 평균값을 산출하였다.
〈두께 및 굴절률〉
광학 간섭층/경화 수지, 투명 도전층 및 하드코트층의 두께 및 굴절률에 관해서는, 이들 층과 굴절률이 서로 다른 적당한 열가소성 필름 기판 상에 동일한 코팅 조건에서 단층으로 적층하고, 상기 적층면의 광 반사 스펙트럼 상에 광 간섭 효과에 기초하여 발현되는 반사율의 극대 피크 또는 극소 피크의 파장과 그 피크 반사율의 값을 사용하여, 광학 시뮬레이션에 의해 산출하였다. 또한 본 발명에 관해서, 굴절률은 특별히 언급하지 않는 한 550 ㎚ 파장의 광에 관한 굴절률로 한다.
〈반사 스펙트럼〉
히타치 제조 분광 광도계 U3500 의 적분구 측정 모드로 각 스펙트럼의 측정을 실시하였다. 한편, 측정광의 샘플에 대한 입사 각도는 5 도로 하고, 이면측을 시판되는 흑색 스프레이를 사용하여 차광층을 형성하여, 샘플의 이면 반사나 이면측으로부터의 광의 입사가 거의 없는 상태에서 측정을 실시하였다. 차 스펙트럼은, 투명 도전층 형성 전의 적층체의 반사 스펙트럼으로부터, 투명 도전층 형성 후의 적층체의 반사 스펙트럼을 뺌으로써 얻었다. 또, 투명 도전성 적층체로부터 투명 도전층을 제거한 적층체의 반사 스펙트럼은, 작성한 투명 도전성 적층체를 에칭액에 의해 제거하여 측정하였다.
〈헤이즈〉
JIS K7136 호에 준하여, 니혼 덴쇼쿠 (주) 제조의 헤이즈 미터 (MDH2000) 를 사용해서 측정하였다.
〈전광선 투과율〉
니혼 덴쇼쿠 (주) 제조의 헤이즈 미터 (MDH2000) 를 사용하여 JIS K7361-1 에 준하여 측정하였다.
〈b* 값〉
JIS Z8722 에 준하여, JIS Z8729 에서 정의되는 L*a*b* 표색계의 크로매틱니스 지수 b* 값을 투과 모드에 의해 계측하였다. 또한, 광원으로서 일본 공업 규격 Z8720 에 규정되는 표준의 광 D65 를 채용하여, 2 도 시야의 조건에서 측정을 실시하였다.
〈이활성〉
광학 간섭층의 이활성은 관능 시험으로, 필름이 양호 (○) 한지, 불량 (×) 한지를 평가하였다.
〈내찰상성〉
작성한 투명 도전성 적층체의 투명 도전층을 스틸 울로 가볍게 문질러, 표면에 흠집이 생기는지 (×), 생기지 않는지 (○) 를 평가하였다.
〈패턴 시인성〉
작성한 투명 도전성 적층체를 가로세로 5 ㎝ 로 잘라내어, 투명 도전층에 3 ㎜ 폭의 폴리이미드 테이프를 3 ㎜ 의 간격이 생기도록 나란히 8 개 첩부하였다. 이어서, 이 폴리이미드 테이프를 첩부한 적층체를 ITO 에칭액 (칸토 화학사 제조, 상품명「ITO-06N」) 에 1 분간 침지시켜, 폴리이미드 테이프가 첩부되지 않은 부분의 ITO 를 제거하여, 3 ㎜ 간격으로 3 ㎜ 폭의 ITO 막이 패터닝된 적층체를 얻었다. 이 필름을 육안으로 관찰하여, ITO 의 패턴이 거의 보이지 않는다 (○), 약간 보인다 (△), 보인다 (×) 를 평가하였다.
〈필기 내구 시험〉
제작한 투명 터치 패널의 가동 전극측에서부터 선단이 0.8R 인 폴리아세탈제 펜을 사용하여 450 g 하중으로 직선 왕복 50 만 왕복의 필기 내구성 시험을 실시하였다. 펜은 10 만회마다 신규한 것으로 교환하였다. 필기 내구성 전후의 투명 터치 패널의 50 만회 왕복 후의 리니어리티 변화량이 0.5 % 미만인 것을 합격 (◎), 1.0 % 미만인 것을 합격 (○), 1.5 % 미만의 것을 합격 (△), 1.5 % 이상이 된 것을 불합격 (×) 으로 하였다.
〈리니어리티〉
가동 전극 기판 상 또는 고정 전극 기판 상의 평행 전극 사이에 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 실측값 EX, 이론값을 ET 로 하면, 리니어리티 (L) 는 하기와 같이 나타낸다 :
ET = (EB - EA)·X / (B - A) + EA
L (%) = (|ET - EX|) / (EB - EA)100
[실시예 A1]
투명 유기 고분자 기판에 폴리카보네이트 필름 (테이진 화성 주식회사 제조, C110-100, 표 중「PC」) 을 사용하여, 그 일방의 면에 하기 도공액 H1 을 와이어 바로 도포하고, 60 ℃ 에서 30 초 건조 후, 강도 160 W 의 고압 수은 램프로 적산 광량 700 mJ/㎠ 의 자외선을 조사하여, 막두께 약 3 ㎛ 의 하드코트층 (H1 층) 을 형성하였다.
(도공액 H1)
비스페녹시에탄올플루오렌디아크릴레이트 (오사카 가스사 제조) 59 질량부, 우레탄아크릴레이트 (신나카무라 화학 제조의 상품명「NK 올리고 U-15HA」) 41 질량부에, 희석 용제로서 1-메톡시-2-프로판올을 사용하여 희석을 실시하고, 추가로 광개시제로서 이르가큐어 184 (치바가이기사 제조) 3 질량부를 첨가하여 균일하게 될 때까지 교반한 것을 사용하였다.
이어서 형성한 하드코트층 위에, 하기 도공액 R1 을 와이어 바로 도포하고, 130 ℃ 에서 5 분간 열처리하여, 막두께 약 50 ㎚ 의 경화 수지층을 형성하였다.
(도공액 R1)
물 720 질량부와 2-프로판올 1080 질량부와 아세트산 46 질량부를 혼합한 후에, 3-글리시독시프로필트리메톡시실란 (신에츠 화학사 제조의 상품명「KBM403」) 480 질량부와 메틸트리메톡시실란 (신에츠 화학사 제조의 상품명「KBM13」) 240 질량부와 N-2(아미노에틸)3-아미노프로필트리메톡시실란 (신에츠 화학사 제조의 상품명「KBM603」) 120 질량부를 순차 혼합하여 알콕시실란 혼합액을 생성하고, 이 알콕시실란 혼합액을 3 시간 교반하여 가수분해, 부분 축합을 실시하고, 다시 이소프로필알코올과 1-메톡시-2-프로판올의 질량 비율 1 : 1 의 혼합 용매로 희석하였다. 이 액에, MgF2 초미립자 (표 중, 「MgF2」) 20 질량% 이소프로필알코올 분산액 (씨아이 화성 주식회사 제조, 초미립자의 평균 일차 입자경 : 50 ㎚) 4200 질량부 (고형분 환산 840 질량부, 즉 투입하는 수지 모노머량 100 질량부에 대하여 초미립자 100 질량부, 경화 후의 경화 수지 성분 100 질량부에 대하여 초미립자 145 질량부) 를 첨가하고, 추가로 10 분간 교반하여, 도공액 R1 을 작성하였다. 또한 본 발명에 대해서, 경화 후의 수지 성분의 질량부에 관해서는, 모노머의 축합 반응이 100 % 진행된 것을 가정하고 있다.
이어서 경화 수지층을 형성한 면 위에, 산화인듐과 산화주석의 질량비가 95 : 5 의 조성이고 충전 밀도가 98 % 인 산화인듐-산화주석 타깃을 사용하여, 스퍼터링법에 의해 비정질의 투명 도전층 (ITO 층) 을 형성하였다. ITO 층의 두께는 약 20 ㎚, 표면 저항값은 약 370 Ω/□ (Ω/sq) 였다.
계속해서 130 ℃ 90 분의 열처리를 실시하고, 투명 도전층 (ITO 층) 을 결정화시킴으로써 투명 도전성 적층체를 제작하였다. ITO 층이 결정화된 후의 투명 도전층의 두께는 약 20 ㎚, 굴절률은 2.10, 표면 저항값은 약 450 Ω/□ (Ω/sq) 였다. 또, TEM 에 의해 관찰된 투명 도전층의 결정 입경은 50 ㎚ ∼ 200 ㎚ 의 범위였다.
제작한 투명 도전성 적층체의 특성을 표 A1 에 나타낸다.
[실시예 A2]
투명 유기 고분자 기판에 폴리에스테르 필름 (테이진 듀퐁 필름 주식회사 제조 「테이진 테트론 필름」, OFW-188) 을 사용하여, 그 일방의 면에 도공액 H2 를 와이어 바로 도포하고, 60 ℃ 에서 30 초 건조 후, 강도 160 W 의 고압 수은 램프로 적산 광량 700 mJ/㎠ 의 자외선을 조사하여, 막두께 약 3 ㎛ 의 하드코트층 (H2 층) 을 형성하였다.
(도공액 H2)
비스페녹시에탄올플루오렌디아크릴레이트 (오사카 가스사 제조) 85 질량부, 우레탄아크릴레이트 (신나카무라 화학 제조의 상품명「NK 올리고 U-15HA」) 15 질량부에, 희석 용제로서 톨루엔을 사용하여 희석을 실시하고, 추가로 광개시제로서 이르가큐어 184 (치바가이기사 제조) 3 질량부를 첨가하여 균일하게 될 때까지 교반한 것을 사용하였다.
이어서 형성한 H2 층 위에, 실시예 A1 과 동일하게 하여, 막두께 약 50 ㎚ 의 경화 수지층을 형성하였다.
이어서 실시예 A1 과 동일하게 ITO 층을 형성하고, 결정화시켰다. 얻어진 ITO 막은 실시예 A1 의 ITO 막과 동일한 표면 저항값 및 결정 입경을 가지고 있었다. 제작한 투명 도전성 적층체의 특성을 표 A1 에 나타낸다.
[실시예 A3]
투명 유기 고분자 기판에 폴리카보네이트 필름 (테이진 화성 주식회사 제조, C110-100, 표 중「PC」) 을 사용하여, 그 일방의 면에 실시예 A1 과 동일하게 하여 도공액 H1 을 사용해서, 막두께 약 3 ㎛ 의 하드코트층을 형성하였다.
이어서 형성한 하드코트층 위에, 하기 도공액 R2 를 와이어 바로 도포하고, 130 ℃ 에서 5 분간 열처리하여, 막두께 약 100 ㎚ 의 경화 수지층을 형성하였다.
(도공액 R2)
물 720 질량부와 2-프로판올 1080 질량부와 아세트산 46 질량부를 혼합한 후에, 3-글리시독시프로필트리메톡시실란 (신에츠 화학사 제조의 상품명「KBM403」) 480 질량부와 메틸트리메톡시실란 (신에츠 화학사 제조의 상품명「KBM13」) 240 질량부와 N-2(아미노에틸)3-아미노프로필트리메톡시실란 (신에츠 화학사 제조의 상품명「KBM603」) 120 질량부를 순차 혼합하여 알콕시실란 혼합액을 생성하고, 이 알콕시실란 혼합액을 3 시간 교반하여 가수분해, 부분 축합을 실시하고, 다시 이소프로필알코올과 1-메톡시-2-프로판올의 질량 비율 1 : 1 의 혼합 용매로 희석하였다. 이 액에, 산화티탄 초미립자 (표 중, 「TiO2」) 15 질량% 이소프로필알코올 분산액 (씨아이 화성 주식회사 제조, 초미립자의 평균 일차 입자경 : 30 ㎚) 3024 질량부 (고형분 환산 453 질량부, 즉 투입하는 수지 모노머량 100 질량부에 대하여 초미립자 54 질량부, 경화 후의 경화 수지 성분 100 질량부에 대하여 초미립자 78 질량부) 를 첨가하고, 추가로 10 분간 교반하여, 도공액 R2 를 작성하였다.
이어서 실시예 A1 과 동일하게 ITO 층을 형성하고, 결정화시켰다. 얻어진 ITO 막은, 실시예 A1 의 ITO 막과 동일한 표면 저항값 및 결정 입경을 가지고 있었다. 제작한 투명 도전성 적층체의 특성을 표 A1 에 나타낸다.
작성한 투명 도전성 적층체, 및 투명 도전성 적층체로부터 투명 도전성층을 제거했을 때의 반사 스펙트럼을 도 13 에 나타낸다. 또한, 도 13 에서 나타낸 2 개의 반사 스펙트럼의 차 스펙트럼을 도 15 에 나타낸다.
[실시예 A4]
투명 유기 고분자 기판에 폴리카보네이트 필름 (테이진 화성 주식회사 제조, C110-100, 표 중「PC」) 을 사용하여, 그 일방의 면에 도공액 H1 을 와이어 바로 도포하고, 60 ℃ 에서 30 초 건조 후, 강도 160 W 의 고압 수은 램프로 적산 광량 700 mJ/㎠ 의 자외선을 조사하여, 막두께 약 3 ㎛ 의 하드코트층을 형성하였다.
이어서 형성한 하드코트층 위에, 하기 도공액 R3 을 와이어 바로 도포하고, 130 ℃ 에서 5 분간 열처리하여, 막두께 약 50 ㎚ 의 경화 수지층을 형성하였다.
(도공액 R3)
물 720 질량부와 2-프로판올 1080 질량부와 아세트산 46 질량부를 혼합한 후에, 3-글리시독시프로필트리메톡시실란 (신에츠 화학사 제조의 상품명「KBM403」) 480 질량부와 메틸트리메톡시실란 (신에츠 화학사 제조의 상품명「KBM13」) 240 질량부와 N-2(아미노에틸)3-아미노프로필트리메톡시실란 (신에츠 화학사 제조의 상품명「KBM603」) 120 질량부를 순차 혼합하여 알콕시실란 혼합액을 생성하고, 이 알콕시실란 혼합액을 3 시간 교반하여 가수분해, 부분 축합을 실시하고, 다시 이소프로필알코올과 1-메톡시-2-프로판올의 질량 비율 1 : 1 의 혼합 용매로 희석하였다. 이 액에, MgF2 초미립자 (표 중, 「MgF2」) 20 질량% 이소프로필알코올 분산액 (씨아이 화성 주식회사 제조, 초미립자의 평균 일차 입자경 : 50 ㎚) 4200 질량부 (고형분 환산 840 질량부, 즉 투입하는 수지 모노머량 100 질량부에 대하여 초미립자 100 질량부, 경화 후의 경화 수지 성분 100 질량부에 대하여 초미립자 145 질량부) 를 첨가하고, 추가로 10 분간 교반하였다. 그 후, 이 액에 추가로 표면 수식을 행하지 않은 평균 일차 입자경이 20 ㎚ 인 실리카 초미립자 (표 중, 「SiO2-1」) 4 질량부 (투입하는 수지 모노머량 100 질량부에 대하여 초미립자 0.5 질량부, 경화 후의 경화 수지 100 질량부에 대하여 초미립자 0.7 질량부) 를 함유하는 이소프로필알코올 용액을 첨가하여 다시 10 분간 교반해서, 도공액 R3 을 작성하였다.
이어서 실시예 A1 과 동일하게 ITO 층을 형성하고, 결정화시켰다. 얻어진 ITO 막은, 실시예 A1 의 ITO 막과 동일한 표면 저항값 및 결정 입경을 가지고 있었다. 제작한 투명 도전성 적층체의 특성을 표 A1 에 나타낸다.
[실시예 A5]
투명 유기 고분자 기판에 폴리카보네이트 필름 (테이진 화성 주식회사 제조, C110-100, 표 중「PC」) 을 사용하여, 그 일방의 면에 도공액 H1 을 와이어 바로 도포하고, 60 ℃ 에서 30 초 건조 후, 강도 160 W 의 고압 수은 램프로 적산 광량 700 mJ/㎠ 의 자외선을 조사하여, 막두께 약 3 ㎛ 의 하드코트층을 형성하였다.
이어서 형성한 하드코트층 위에, 하기 도공액 R4 를 와이어 바로 도포하고, 130 ℃ 에서 5 분간 열처리하여, 막두께 약 100 ㎚ 의 경화 수지층을 형성하였다.
(도공액 R4)
물 720 질량부와 2-프로판올 1080 질량부와 아세트산 46 질량부를 혼합한 후에, 3-글리시독시프로필트리메톡시실란 (신에츠 화학사 제조의 상품명「KBM403」) 480 질량부와 메틸트리메톡시실란 (신에츠 화학사 제조의 상품명「KBM13」) 240 질량부와 N-2(아미노에틸)3-아미노프로필트리메톡시실란 (신에츠 화학사 제조의 상품명「KBM603」) 120 질량부를 순차 혼합하여 알콕시실란 혼합액을 생성하고, 이 알콕시실란 혼합액을 3 시간 교반하여 가수분해, 부분 축합을 실시하고, 다시 이소프로필알코올과 1-메톡시-2-프로판올의 질량 비율 1 : 1 의 혼합 용매로 희석하였다. 이 액에, 산화티탄 초미립자 (표 중, 「TiO2」) 15 질량% 이소프로필알코올 분산액 (씨아이 화성 주식회사 제조, 초미립자의 평균 일차 입자경 : 30 ㎚) 3024 질량부 (고형분 환산 453 질량부, 즉 투입하는 수지 모노머량 100 질량부에 대하여 초미립자 54 질량부, 경화 후의 경화 수지 성분 100 질량부에 대하여 초미립자 78 질량부) 를 첨가하고, 추가로 10 분간 교반하였다. 그 후, 이 액에 추가로 표면 수식을 행하지 않은 평균 일차 입자경이 20 ㎚ 인 실리카 초미립자 (표 중, 「SiO2-1」) 4 질량부 (투입하는 수지 모노머량 100 질량부에 대하여 초미립자 0.5 질량부, 경화 후의 경화 수지 100 질량부에 대하여 초미립자 0.7 질량부) 를 함유하는 이소프로필알코올 용액을 첨가하여 다시 10 분간 교반해서, 도공액 R4 를 작성하였다.
이어서 실시예 A1 과 동일하게 ITO 층을 형성하고, 결정화시켰다. 얻어진 ITO 막은, 실시예 A1 의 ITO 막과 동일한 표면 저항값 및 결정 입경을 가지고 있었다. 제작한 투명 도전성 적층체의 특성을 표 A1 에 나타낸다.
[비교예 A1]
투명 유기 고분자 기판에 폴리카보네이트 필름 (테이진 화성 주식회사 제조, C110-100) 을 사용하여, 그 일방의 면에 직접 실시예 A1 과 동일하게 ITO 층을 형성하고, 결정화시켰다. 얻어진 ITO 막은, 참고예 A1 의 ITO 막과 동일한 표면 저항값 및 결정 입경을 가지고 있었다. 제작한 투명 도전성 적층체의 특성을 표 A2 에 나타낸다.
[비교예 A2]
투명 유기 고분자 기판에 폴리카보네이트 필름 (테이진 화성 주식회사 제조, C110-100) 을 사용하여, 그 일방의 면에 자외선 경화형 다관능 아크릴레이트 수지 도료를 사용해서 막두께가 3 ㎛ 인 하드코트층을 형성하였다.
이어서 실시예 A1 과 동일하게 ITO 층을 형성하고, 결정화시켰다. 얻어진 ITO 막은, 실시예 A1 의 ITO 막과 동일한 표면 저항값 및 결정 입경을 가지고 있었다. 제작한 투명 도전성 적층체의 특성을 표 A2 에 나타낸다.
[비교예 A3]
투명 유기 고분자 기판에 폴리카보네이트 필름 (테이진 화성 주식회사 제조, C110-100) 을 사용하여, 그 일방의 면에 자외선 경화형 다관능 아크릴레이트 수지 도료를 사용하여 막두께가 3 ㎛ 의 하드코트층을 형성하였다. 다음으로 하드코트층 위에 실시예 A1 과 동일하게 하여 도공액 R1 을 사용해서 막두께 약 50 ㎚ 의 광학 간섭층을 형성하였다.
이어서 실시예 A1 과 동일하게 ITO 층을 형성하고, 결정화시켰다. 얻어진 ITO 막은, 실시예 A1 의 ITO 막과 동일한 표면 저항값 및 결정 입경을 가지고 있었다. 제작한 투명 도전성 적층체의 특성을 표 A2 에 나타낸다.
[비교예 A4]
투명 유기 고분자 기판에 폴리카보네이트 필름 (테이진 화성 주식회사 제조, C110-100) 을 사용하여, 그 일방의 면에 하드코트층을 형성하지 않고, 실시예 A1 과 동일하게 하여 막두께 약 50 ㎚ 의 광학 간섭층을 형성하였다.
이어서 실시예 A1 과 동일하게 ITO 층을 형성하고, 결정화시켰다. 얻어진 ITO 막은, 실시예 A1 의 ITO 막과 동일한 표면 저항값 및 결정 입경을 가지고 있었다. 제작한 투명 도전성 적층체의 특성을 표 A2 에 나타낸다.
[비교예 A5]
투명 유기 고분자 기판에 폴리카보네이트 필름 (테이진 화성 주식회사 제조, C110-100) 을 사용하여, 그 일방의 면에 자외선 경화형 다관능 아크릴레이트 수지 도료를 사용해서 막두께가 3 ㎛ 인 하드코트층을 형성하였다. 다음으로 하드코트층 위에 실시예 A3 과 동일하게 하여 도공액 R2 를 사용해서 막두께 약 50 ㎚ 의 광학 간섭층을 형성하였다.
이어서 실시예 A1 과 동일하게 ITO 층을 형성하고, 결정화시켰다. 얻어진 ITO 막은, 실시예 A1 의 ITO 막과 동일한 표면 저항값 및 결정 입경을 가지고 있었다. 제작한 투명 도전성 적층체의 특성을 표 A2 에 나타낸다.
작성한 투명 도전성 적층체, 및 투명 도전성 적층체로부터 투명 도전성층을 제거했을 때의 반사 스펙트럼을 도 14 에 나타낸다. 또한, 도 14 에 나타낸 2 개의 반사 스펙트럼의 차 스펙트럼을 실시예 A3 의 차 스펙트럼과 함께 도 15 에 나타낸다.
Figure 112011073423892-pct00003
Figure 112011073423892-pct00004
표 A1 로부터 알 수 있듯이, 실시예의 투명 도전성 적층체를 사용한 터치 패널은, 기판과의 굴절률차가 작은 하드코트층에 의한 양호한 내찰상과 바람직한 색조 (b* 값) 의 조합을 가지고 있었다. 또한 특히, 450 ㎚ ∼ 700 ㎚ 의 파장에 관해서 바람직한 차 스펙트럼을 갖고 있는 실시예 A3 및 5 에서는, 패턴 시인성이 양호하였다. 또한 광학 간섭층이 표면에 요철을 갖는 실시예 A4 및 5 에서는, 필기 내구성이 매우 우수하였다.
이에 대하여, 표 A2 로부터 알 수 있듯이, 하드코트층 및 광학 간섭층의 양쪽을 가지고 있지 않은 비교예 A1, 하드코트층을 갖지만 광학 간섭층을 가지고 있지 않은 비교예 A2, 및 하드코트층 및 광학 간섭층의 양쪽을 갖지만 하드코트층과 기재의 굴절률차가 큰 비교예 A3 의 투명 도전성 적층체를 사용한 터치 패널은, 내찰상성에는 우수하지만, 색조 (b* 값) 에 관해서 바람직하지 못하였다. 또한, 하드코트층을 갖지 않지만 광학 간섭층을 갖는 비교예 A4 의 투명 도전성 적층체를 사용한 터치 패널은, 색조 (b* 값) 에 관해서 바람직하지만, 내찰상성이 떨어졌다. 그리고 또한, 하드코트층 및 광학 간섭층의 양쪽을 갖고, 또 특허문헌 8 에서 나타내고 있는 바와 같이 광학 간섭층의 굴절률이 투명 도전성층의 굴절률과 하드코트층의 굴절률과의 중간의 값인데, 하드코트층과 기재와의 굴절률차가 큰 비교예 A5 의 투명 도전성 적층체를 사용한 터치 패널은, 색조 (b* 값) 및 내찰상성에 관해서 바람직하지만, 패턴 시인성이 바람직한 정도가 아니었다.
[실시예 B1]
투명 유기 고분자 기판에 폴리카보네이트 필름 (테이진 화성 주식회사 제조, C110-100, 표 중「PC」) 을 사용하여, 그 일방의 면에 하기 도공액 P1 을 와이어 바에 의해 도포하고, 130 ℃ 에서 5 분간 열처리하여, 막두께 약 100 ㎚ 의 경화 수지층을 형성하였다.
(도공액 P1)
물 720 질량부와 2-프로판올 1080 질량부와 아세트산 46 질량부를 혼합한 후에, 3-글리시독시프로필트리메톡시실란 (신에츠 화학사 제조의 상품명「KBM403」) 480 질량부와 메틸트리메톡시실란 (신에츠 화학사 제조의 상품명「KBM13」) 240 질량부와 N-2(아미노에틸)3-아미노프로필트리메톡시실란 (신에츠 화학사 제조의 상품명「KBM603」) 120 질량부를 순차 혼합하여 알콕시실란 혼합액을 생성하고, 이 알콕시실란 혼합액을 3 시간 교반하여 가수분해, 부분 축합을 실시하고, 다시 이소프로필알코올과 1-메톡시-2-프로판올의 질량 비율 1 : 1 의 혼합 용매로 희석하였다. 이 액에, 산화티탄 초미립자 (표 중, 「TiO2」) 15 질량% 이소프로필알코올 분산액 (씨아이 화성 주식회사 제조, 초미립자의 평균 일차 입자경 : 30 ㎚) 3024 질량부 (고형분 환산 453 질량부, 즉 투입하는 수지 모노머량 100 질량부에 대하여 초미립자 54 질량부, 경화 후의 경화 수지 성분 100 질량부에 대하여 초미립자 78 질량부) 를 첨가하고, 추가로 10 분간 교반하여, 도공액 P1 을 작성하였다. 또한 본 발명에 대해서, 경화 후의 수지 성분의 질량부에 관해서는, 모노머의 축합 반응이 100 % 진행된 것을 가정하고 있다.
이어서 경화 수지층을 형성한 면 위에, 산화인듐과 산화주석의 질량비가 95 : 5 의 조성이고 충전 밀도가 98 % 인 산화인듐-산화주석 타깃을 사용하여, 스퍼터링법에 의해 비정질의 투명 도전층 (ITO 층) 을 형성하였다. ITO 층의 두께는 약 20 ㎚, 표면 저항값은 약 370 Ω/□ (Ω/sq) 였다.
계속해서 130 ℃ 90 분의 열처리를 실시하고, 투명 도전층 (ITO 층) 을 결정화시킴으로써 투명 도전성 적층체를 제작하였다. ITO 층이 결정화된 후의 투명 도전층의 두께는 약 20 ㎚, 굴절률은 2.10, 표면 저항값은 약 450 Ω/□ (Ω/sq) 였다. 또, TEM 에 의해 관찰된 투명 도전층의 결정 입경은 50 ㎚ ∼ 200 ㎚ 의 범위였다.
제작한 투명 도전성 적층체의 특성을 표 B1 에 나타낸다. 또한, 작성한 투명 도전성 적층체, 및 투명 도전성 적층체로부터 투명 도전성층을 제거했을 때의 반사 스펙트럼을 도 16 에 나타낸다. 또한, 도 5 에서 나타낸 2 개의 반사 스펙트럼의 차 스펙트럼을 도 18 에 나타낸다.
[실시예 B2]
투명 유기 고분자 기판에 폴리카보네이트 필름 (테이진 화성 주식회사 제조, C110-100, 표 중「PC」) 을 사용하여, 그 일방의 면에 하기 도공액 P2 를 와이어 바로 도포하고, 130 ℃ 에서 5 분간 열처리하여, 막두께 약 100 ㎚ 의 경화 수지층을 형성하였다.
(도공액 P2)
물 720 질량부와 2-프로판올 1080 질량부와 아세트산 46 질량부를 혼합한 후에, 3-글리시독시프로필트리메톡시실란 (신에츠 화학사 제조의 상품명「KBM403」) 480 질량부와 메틸트리메톡시실란 (신에츠 화학사 제조의 상품명「KBM13」) 240 질량부와 N-2(아미노에틸)3-아미노프로필트리메톡시실란 (신에츠 화학사 제조의 상품명「KBM603」) 120 질량부를 순차 혼합하여 알콕시실란 혼합액을 생성하고, 이 알콕시실란 혼합액을 3 시간 교반하여 가수분해, 부분 축합을 실시하고, 다시 이소프로필알코올과 1-메톡시-2-프로판올의 질량 비율 1 : 1 의 혼합 용매로 희석하였다. 이 액에, 산화티탄 초미립자 (표 중, 「TiO2」) 15 질량% 이소프로필알코올 분산액 (씨아이 화성 주식회사 제조, 초미립자의 평균 일차 입자경 : 30 ㎚) 3024 질량부 (고형분 환산 453 질량부, 즉 투입하는 수지 모노머량 100 질량부에 대하여 초미립자 54 질량부, 경화 후의 경화 수지 성분 100 질량부에 대하여 초미립자 78 질량부) 를 첨가하고, 추가로 10 분간 교반하였다. 그 후, 이 액에 추가로 표면 수식을 행하지 않은 평균 일차 입자경이 20 ㎚ 인 실리카 초미립자 (표 중, 「SiO2-1」) 4 질량부 (투입하는 수지 모노머량 100 질량부에 대하여 0.5 질량부, 경화 후의 경화 수지 성분 100 질량부에 대하여 초미립자 성분 0.7 질량부) 를 함유하는 이소프로필알코올 용액을 첨가하여 다시 10 분간 교반해서, 도공액 P2 를 작성하였다.
이어서 실시예 B1 과 동일하게 ITO 층을 형성하고, 결정화시켰다. 얻어진 ITO 막은, 실시예 B1 의 ITO 막과 동일한 표면 저항값 및 결정 입경을 가지고 있었다. 제작한 투명 도전성 적층체의 특성을 표 B1 에 나타낸다.
[실시예 B3 ∼ 실시예 B5]
도공액 P2 의 작성에 있어서, 실리카 초미립자의 첨가량을 변경한 것 이외에는 실시예 B2 와 동일하게 하여 도공액 P2 를 작성하고, 또한 실시예 B2 와 동일하게 하여 막두께 약 100 ㎚ 의 경화 수지층을 형성하였다.
이어서 실시예 B1 과 동일하게 ITO 층을 형성하고, 결정화시켰다. 얻어진 ITO 막은, 실시예 B1 의 ITO 막과 동일한 표면 저항값 및 결정 입경을 가지고 있었다. 제작한 투명 도전성 적층체의 특성을 표 B1 에 나타낸다.
[실시예 B6]
도공액 P2 의 작성에 있어서, 산화티탄 초미립자 분산액의 첨가량을 변경한 것 이외에는 실시예 B2 와 동일하게 하여 도공액 P2 를 작성하였다. 또한, 막두께를 변경하는 것 이외에는 실시예 B2 와 동일하게 하여 경화 수지층을 형성하였다.
이어서 막두께를 변경하는 것 이외에는 실시예 B1 과 동일하게 하여 ITO 층을 형성하였다. ITO 층의 두께는 약 15 ㎚, 표면 저항값은 약 450 Ω/□ (Ω/sq) 였다.
계속해서 130 ℃ 90 분의 열처리를 실시하여, 투명 도전층 (ITO 층) 을 결정화시킴으로써 투명 도전성 적층체를 제작하였다. ITO 층이 결정화된 후의 투명 도전층의 표면 저항값은 약 540 Ω/□ (Ω/sq) 였다. 또, TEM 에 의해 관찰된 투명 도전층의 결정 입경은 50 ㎚ ∼ 200 ㎚ 의 범위였다.
[실시예 B7]
도공액 P2 의 작성에 있어서, 산화티탄 초미립자 분산액의 첨가량을 변경한 것 이외에는 실시예 B2 와 동일하게 하여 도공액 P2 를 작성하였다. 또한, 막두께를 변경하는 것 이외에는 실시예 B2 와 동일하게 하여 경화 수지층을 형성하였다.
이어서 막두께를 변경하는 것 이외에는 실시예 B1 과 동일하게 하여 ITO 층을 형성하였다. ITO 층의 두께는 약 50 ㎚, 표면 저항값은 약 150 Ω/□ (Ω/sq) 였다.
계속해서 130 ℃ 90 분의 열처리를 실시하여, 투명 도전층 (ITO 층) 을 결정화시킴으로써 투명 도전성 적층체를 제작하였다. ITO 층이 결정화된 후의 투명 도전층의 표면 저항값은 약 180 Ω/□ (Ω/sq) 였다. 또, TEM 에 의해 관찰된 투명 도전층의 결정 입경은 50 ㎚ ∼ 200 ㎚ 의 범위였다.
[실시예 B8 및 실시예 B9]
막두께를 변경하는 것 이외에는 실시예 B2 와 동일하게 하여 경화 수지층을 형성하였다.
이어서 실시예 B1 과 동일하게 ITO 층을 형성하고, 결정화시켰다. 얻어진 ITO 막은, 실시예 B1 의 ITO 막과 동일한 표면 저항값 및 결정 입경을 가지고 있었다. 제작한 투명 도전성 적층체의 특성을 표 B1 에 나타낸다.
[실시예 B10]
도공액 P1 의 작성에 있어서, 실리카 초미립자의 평균 일차 입자경이 50 ㎚ 인 초미립자 (표 중「SiO2-2」) 를 사용하는 것 이외에는 실시예 B2 와 동일하게 하여 도공액 P2 를 작성하고, 또한 실시예 B2 와 동일하게 하여 막두께 약 100 ㎚ 의 경화 수지층을 형성하였다.
이어서 실시예 B1 과 동일하게 ITO 층을 형성하고, 결정화시켰다. 얻어진 ITO 막은, 실시예 B1 의 ITO 막과 동일한 표면 저항값 및 결정 입경을 가지고 있었다. 제작한 투명 도전성 적층체의 특성을 표 B1 에 나타낸다.
[실시예 B11]
투명 유기 고분자 기판에 폴리카보네이트 필름 (테이진 화성 주식회사 제조, C110-100, 표 중「PC」) 을 사용하여, 그 일방의 면에 하기 도공액 P3 을 와이어 바로 도포하고, 130 ℃ 에서 5 분간 열처리하여, 막두께 약 100 ㎚ 의 경화 수지층을 형성하였다.
(도공액 P3)
물 720 질량부와 2-프로판올 1080 질량부와 아세트산 46 질량부를 혼합한 후에, 3-글리시독시프로필트리메톡시실란 (신에츠 화학사 제조의 상품명「KBM403」) 480 질량부와 메틸트리메톡시실란 (신에츠 화학사 제조의 상품명「KBM13」) 240 질량부와 N-2(아미노에틸)3-아미노프로필트리메톡시실란 (신에츠 화학사 제조의 상품명「KBM603」) 120 질량부를 순차 혼합하여 알콕시실란 혼합액을 생성하고, 이 알콕시실란 혼합액을 3 시간 교반하여 가수분해, 부분 축합을 실시하고, 다시 이소프로필알코올과 1-메톡시-2-프로판올의 질량 비율 1 : 1 의 혼합 용매로 희석하였다. 이 액에, 산화세륨 초미립자 (표 중, 「CeO2」) 15 질량% 이소프로필알코올 분산액 (씨아이 화성 주식회사 제조, 초미립자의 평균 일차 입자경 : 30 ㎚) 7860 질량부 (고형분 환산 1179 질량부, 즉 투입하는 수지 모노머량 100 질량부에 대하여 초미립자 141 질량부, 경화 후의 경화 수지 100 질량부에 대하여 초미립자 203 질량부) 를 첨가하고, 추가로 10 분간 교반하였다. 그 후, 이 액에 추가로 표면 수식을 행하지 않은 평균 일차 입자경이 20 ㎚ 인 실리카 초미립자 (표 중, 「SiO2-1」) 4 질량부 (투입하는 수지 모노머량 100 질량부에 대하여 0.5 질량부, 경화 후의 경화 수지 성분 100 질량부에 대하여 초미립자 성분 0.7 질량부) 를 함유하는 이소프로필알코올 용액을 첨가하여 다시 10 분간 교반해서, 도공액 P3 을 작성하였다.
이어서 실시예 B1 과 동일하게 ITO 층을 형성하고, 결정화시켰다. 얻어진 ITO 막은, 실시예 B1 의 ITO 막과 동일한 표면 저항값 및 결정 입경을 가지고 있었다. 제작한 투명 도전성 적층체의 특성을 표 B1 에 나타낸다.
[실시예 B12]
도공액 P1 의 작성에 있어서, 산화티탄 초미립자 분산액의 첨가량을 변경한 것 이외에는 실시예 B1 과 동일하게 하여 도공액 P1 을 작성하였다. 또한, 막두께를 변경하는 것 이외에는 실시예 B1 과 동일하게 하여, 막두께 약 76 ㎚ 의 경화 수지층을 형성하였다.
이어서 경화 수지층을 형성한 면 위에, 산화인듐과 산화아연의 질량비가 90 : 10 의 조성인 산화인듐-산화아연 타깃을 사용하여, 스퍼터링법에 의해 비정질의 투명 도전층 (IZO 층) 을 형성하였다. IZO 층의 두께는 약 130 ㎚, 굴절률은 2.02, 표면 저항값은 약 30 Ω/□ (Ω/sq) 였다.
제작한 투명 도전성 적층체의 특성을 표 B1 에 나타낸다.
[실시예 B13]
투명 유기 고분자 기판에 폴리카보네이트 필름 (테이진 화성 주식회사 제조, C110-100) 을 사용하여, 그 일방의 면에 자외선 경화형 다관능 아크릴레이트 수지 도료를 사용해서 막두께가 4 ㎛ 인 클리어 하드코트층 1 을 형성하였다. 다음으로 도공액 P2 의 작성에 있어서, 실리카 초미립자의 첨가량을 변경한 것 이외에는 실시예 B2 와 동일하게 하여 클리어 하드코트층 위에 도공액 P2 를 작성하고, 또한 실시예 B2 와 동일하게 하여 막두께 약 104 ㎚ 의 경화 수지층을 형성하였다.
이어서 실시예 B1 과 동일하게 ITO 층을 형성하고, 결정화시켰다. 얻어진 ITO 막은, 실시예 B1 의 ITO 막과 동일한 표면 저항값 및 결정 입경을 가지고 있었다. 제작한 투명 도전성 적층체의 특성을 표 B1 에 나타낸다.
[실시예 B14]
투명 유기 고분자 기판에 폴리에스테르 필름 (테이진 듀퐁 필름 주식회사 제조 「테이진 테트론 필름」, OFW-188) 을 사용하여, 그 일방의 면에 자외선 경화형 다관능 아크릴레이트 수지 도료를 사용해서 막두께가 4 ㎛ 인 클리어 하드코트층 1 을 형성하였다. 다음으로 도공액 P2 의 작성에 있어서, 실리카 초미립자의 첨가량을 변경한 것 이외에는 실시예 B2 와 동일하게 하여 도공액 P2 를 작성하고, 또한 실시예 B2 와 동일하게 하여 클리어 하드코트층 위에 막두께 약 104 ㎚ 의 경화 수지층을 형성하였다.
이어서 실시예 B1 과 동일하게 ITO 층을 형성하고, 결정화시켰다. 얻어진 ITO 막은, 실시예 B1 의 ITO 막과 동일한 표면 저항값 및 결정 입경을 가지고 있었다. 제작한 투명 도전성 적층체의 특성을 표 B1 에 나타낸다.
[실시예 B15]
투명 유기 고분자 기판에 폴리카보네이트 필름 (테이진 화성 주식회사 제조, C110-100, 표 중「PC」) 을 사용하여, 그 일방의 면에 하기 도공액 P4 를 와이어 바로 도포하고, 60 ℃ 에서 30 초 건조 후, 강도 160 W 의 고압 수은 램프로 적산 광량 700 mJ/㎠ 의 자외선을 조사하여, 막두께 약 100 ㎚ 의 경화 수지층을 형성하였다.
(도공액 P4)
자외선 경화형의 우레탄아크릴레이트 (신나카무라 화학 제조의 상품명「NK 올리고 U-15HA」) 200 질량부 (수지 성분 50 %) 에, 산화티탄 초미립자 (표 중, 「TiO2」) 15 질량% 이소프로필알코올 분산액 (씨아이 화성 주식회사 제조, 초미립자의 평균 일차 입자경 : 30 ㎚) 480 질량부 (고형분 환산 72 질량부, 즉 경화 후의 경화 수지 100 질량부에 대하여 초미립자 72 질량부) 를 첨가하고, 추가로 이소프로필알코올로 희석하여, 균일하게 될 때까지 교반해서, 도공액 P4 를 작성하였다.
이어서 실시예 B1 과 동일하게 ITO 층을 형성하고, 결정화시켰다. 얻어진 ITO 막은, 실시예 B1 의 ITO 막과 동일한 표면 저항값 및 결정 입경을 가지고 있었다. 제작한 투명 도전성 적층체의 특성을 표 B1 에 나타낸다.
[실시예 B16]
투명 유기 고분자 기판에 폴리에스테르 필름 (테이진 듀퐁 필름 주식회사 제조「테이진 테트론 필름」, OFW-188) 을 사용하였다.
〈추가 수지층의 형성〉
일본 공개특허공보 2009-123685호의 실시예 B1 을 참고하여, 안티 뉴턴링 기능을 갖는 추가 수지층을 작성하였다. 즉, 하기와 같이 하여 추가 수지층을 작성하였다.
(추가 수지층 (Q1))
기재의 편면에, 하기 도공액 Q1 을 사용하여 바 코트법에 의해 코팅하고, 70 ℃ 에서 1 분간 건조시킨 후, 자외선을 조사하여 경화시킴으로써 두께 3.5 ㎛ 의 추가 경화 수지층 Q1 을 형성하였다.
(도공액 Q1)
도공액 Q1 은, 불포화 이중 결합 함유 아크릴 공중합체 (SP 값 : 10.0, Tg : 92 ℃) 4 중량부, 펜타에리트리톨트리아크릴레이트 (SP 값 : 12.7) 100 중량부, 광중합 개시제 이르가큐어 184 (치바 스페셜티 케미컬사 제조) 7 중량부를, 이소부틸알코올 용매에 고형분이 40 중량% 가 되도록 용해하여 제작하였다. 또, 불포화 이중 결합 함유 아크릴 공중합체 (SP 값 : 10.0, Tg : 92 ℃) 는, 다음과 같이 조제하였다.
이소보로로닐메타크릴레이트 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, 터셔리 부틸퍼옥시-2-에틸헥사노에이트 1.8 g 을 함유하는 프로필렌글리콜모노메틸에테르 80.0 g 용액과 동시에 3 시간에 걸쳐 등속으로 적하하고, 그 후에 110 ℃ 에서 30 분간 반응시켰다. 그 후, 터셔리 부틸퍼옥시-2-에틸헥사노에이트 0.2 g 을 함유하는 프로필렌글리콜모노메틸에테르 17.0 g 의 용액을 적하하여 테트라부틸암모늄브로마이드 1.4 g 과 하이드로퀴논 0.1 g 을 함유하는 5.0 g 의 프로필렌글리콜모노메틸에테르 용액을 첨가하고, 공기 버블링시키면서 4-하이드록시부틸아크릴레이트글리시딜에테르 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.
(추가 수지층 (Q2))
추가 경화 수지층 Q1 을 형성한 면과 반대면에, 하기 도공액 Q2 를 사용하여 바 코트법에 의해 코팅하고, 70 ℃ 에서 1 분간 건조시킨 후, 자외선을 조사하여 경화시킴으로써 두께 3.5 ㎛ 의 경화 수지층 Q2 를 형성하였다.
(도공액 Q2)
도공액 Q2 는, 상기 불포화 이중 결합 함유 아크릴 공중합체 (SP 값 : 10.0, Tg : 92 ℃) 4 중량부, 펜타에리트리톨트리아크릴레이트 (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 용해하여 제작하였다.
〈경화 수지층의 형성〉
이어서 도공액 P1 의 작성에 있어서, 산화티탄 초미립자 분산액의 첨가량을 변경한 것 이외에는 실시예 B1 과 동일하게 하여 도공액 P1 을 작성하였다. 또한, 막두께를 변경하는 것 이외에는 실시예 B1 과 동일하게 하여, 추가 경화 수지층 Q1 위에, 막두께 약 90 ㎚ 의 경화 수지층을 형성하였다.
〈투명 도전층의 형성〉
이어서 실시예 B1 과 동일하게 ITO 층을 형성하고, 결정화시켰다. 얻어진 ITO 막은, 실시예 B1 의 ITO 막과 동일한 표면 저항값 및 결정 입경을 가지고 있었다. 제작한 투명 도전성 적층체의 특성을 표 B1 에 나타낸다.
제작한 투명 도전성 적층체의 특성을 표 B1 에 나타낸다.
〈터치 패널의 형성〉
두께 1.1 ㎜ 의 유리판의 양면에 SiO2 딥 코트를 실시한 후, 스퍼터링법에 의해 두께 18 ㎚ 의 ITO 층을 형성하였다. 다음으로 ITO 층 위에 높이 7 ㎛, 직경 70 ㎛, 피치 1.5 ㎜ 의 도트 스페이서를 형성함으로써, 고정 전극 기판을 제작하였다.
고정 전극 기판과 가동 전극 기판을 사용하여 도 19 에 나타내는 층 구조를 갖는 터치 패널을 제작하였다. 본 예의 투명 도전성 적층체를 사용한 터치 패널은, 안티 뉴턴링성이 양호하여, 뉴턴링이 관측되지 않았다. 또, 안티 뉴턴링성은, 3 파장 형광등 아래에서, 터치 패널의 표면 (수직 방향 0 도) 에 대하여 비스듬한 60 도 방향으로부터, 가동 전극 기판과 고정 전극 기판을 접촉시킨 영역에서의 뉴턴링의 유무를 육안으로 관찰하여 평가하였다.
[비교예 B1]
투명 유기 고분자 기판에 폴리카보네이트 필름 (테이진 화성 주식회사 제조, C110-100) 을 사용하여, 그 일방의 면에 직접 실시예 B1 과 동일하게 ITO 층을 형성하고, 결정화시켰다. 얻어진 ITO 막은, 실시예 B1 의 ITO 막과 동일한 표면 저항값 및 결정 입경을 가지고 있었다.
제작한 투명 도전성 적층체의 특성을 표 B2 에 나타낸다. 또한, 작성한 투명 도전성 적층체, 및 투명 도전성 적층체로부터 투명 도전성층을 제거했을 때의 반사 스펙트럼을 도 17 에 나타낸다. 또한, 도 17 에서 나타낸 2 개의 반사 스펙트럼의 차 스펙트럼을 실시예 B1 의 차 스펙트럼과 함께 도 18 에 나타낸다.
[비교예 B2]
도공액 P1 의 작성에 있어서, 산화티탄 초미립자를 첨가하지 않은 것 이외에는 실시예 B1 과 동일하게 하여 도공액 P1 을 작성하고, 또한 실시예 B1 과 동일하게 하여 막두께 약 100 ㎚ 의 경화 수지층을 형성하였다.
이어서 실시예 B1 과 동일하게 ITO 층을 형성하고, 결정화시켰다. 얻어진 ITO 막은, 실시예 B1 의 ITO 막과 동일한 표면 저항값 및 결정 입경을 가지고 있었다. 제작한 투명 도전성 적층체의 특성을 표 B2 에 나타낸다.
[비교예 B3]
도공액 P2 의 작성에 있어서, 산화티탄 초미립자를 첨가하지 않은 것 이외에는 실시예 B2 와 동일하게 하여 도공액 P2 를 작성하여, 또한 실시예 B2 와 동일하게 하여 막두께 약 100 ㎚ 의 경화 수지층을 형성하였다.
이어서 실시예 B1 과 동일하게 ITO 층을 형성하고, 결정화시켰다. 얻어진 ITO 막은, 실시예 B1 의 ITO 막과 동일한 표면 저항값 및 결정 입경을 가지고 있었다. 제작한 투명 도전성 적층체의 특성을 표 B2 에 나타낸다.
[비교예 B4 및 비교예 B5]
도공액 P2 의 작성에 있어서, 산화티탄 초미립자의 첨가량을 변경한 것 이외에는 실시예 B2 와 동일하게 하여 도공액 P2 를 작성하고, 또한 실시예 B2 와 동일하게 하여 막두께 약 100 ㎚ 의 경화 수지층을 형성하였다.
이어서 실시예 B1 과 동일하게 ITO 층을 형성하고, 결정화시켰다. 얻어진 ITO 막은, 실시예 B1 의 ITO 막과 동일한 표면 저항값 및 결정 입경을 가지고 있었다. 제작한 투명 도전성 적층체의 특성을 표 B2 에 나타낸다.
[비교예 B6 및 비교예 B7]
막두께를 변경하는 것 이외에는 실시예 B2 와 동일하게 하여 경화 수지층을 형성하였다.
이어서 실시예 B1 과 동일하게 ITO 층을 형성하고, 결정화시켰다. 얻어진 ITO 막은, 실시예 B1 의 ITO 막과 동일한 표면 저항값 및 결정 입경을 가지고 있었다. 제작한 투명 도전성 적층체의 특성을 표 B2 에 나타낸다.
[비교예 B8]
도공액 P1 의 경화 수지층을 형성하지 않은 것 이외에는 실시예 B16 과 동일하게 하여 추가 경화 수지층을 형성하였다.
이어서 실시예 B1 과 동일하게 ITO 층을 형성하고, 결정화시켰다. 얻어진 ITO 막은, 실시예 B1 의 ITO 막과 동일한 표면 저항값 및 결정 입경을 가지고 있었다. 제작한 투명 도전성 적층체의 특성을 표 B2 에 나타낸다.
Figure 112011073423892-pct00005
Figure 112011073423892-pct00006
표 B1 로부터 알 수 있듯이, 실시예의 투명 도전성 적층체를 사용한 터치 패널로는 모두, 패턴 시인성이 양호하였다. 또, 표면에 미세 돌기를 갖는 경화 수지층을 사용한 실시예 B2 ∼ 11, 13 및 14 는, 저헤이즈임과 동시에, 필기 (슬라이딩) 내구성에 관해서 우수한 것이었다. 이에 대하여, 표 B2 로부터 알 수 있듯이, 비교예의 투명 도전성 적층체를 사용한 터치 패널은 모두, 패턴 시인성이 불량하였다.
또, 도 20 및 21 은 각각 하기 식 (B-b2) 및 (B-b3) 에 관해서 플롯한 것으로, 이들 식을 만족하는 것이, 원하는 차 스펙트럼을 얻기 위해서 중요하다는 사실을 분명히 하고 있다 :
(B-b2) 0.44 < n2/(n1 + n3) < 0.49
(B-b3) 245 < n2d2/(n1d1)-0.12 < 275
[참고예 1]
투명 유기 고분자 기판에 폴리카보네이트 필름 (테이진 화성 주식회사 제조, C110-100, 표 중「PC」) 을 사용하여, 그 일방의 면에 도공액 X2 를 와이어 바로 도포하고, 130 ℃ 에서 5 분간 열처리하여, 막두께 약 50 ㎚ 층의 광학 간섭층을 형성하였다.
(도공액 X2)
물 720 질량부와 2-프로판올 1080 질량부와 아세트산 46 질량부를 혼합한 후에, 3-글리시독시프로필트리메톡시실란 (신에츠 화학사 제조의 상품명「KBM403」) 480 질량부와 메틸트리메톡시실란 (신에츠 화학사 제조의 상품명「KBM13」) 240 질량부와 N-2(아미노에틸)3-아미노프로필트리메톡시실란 (신에츠 화학사 제조의 상품명「KBM603」) 120 질량부를 순차 혼합하여 알콕시실란 혼합액을 생성하고, 이 알콕시실란 혼합액을 3 시간 교반하여 가수분해, 부분 축합을 실시하고, 다시 이소프로필알코올과 1-메톡시-2-프로판올의 질량 비율 1 : 1 의 혼합 용매로 희석하였다. 이 액에 추가로 표면 수식을 행하지 않은 평균 일차 입자경이 20 ㎚ 인 실리카 초미립자 (표 중, 「SiO2-1」) 4 질량부 (투입하는 수지 모노머량 100 질량부에 대하여 0.5 질량부, 경화 후의 경화 수지 성분 100 질량부에 대하여 초미립자 0.7 질량부) 를 함유하는 이소프로필알코올 용액을 첨가하여 다시 10 분간 교반해서, 도공액 X2 를 작성하였다.
이어서 광학 간섭층을 형성한 면 위에, 산화인듐과 산화주석의 질량비가 95 : 5 의 조성이고 충전 밀도가 98 % 인 산화인듐-산화주석 타깃을 사용하여, 스퍼터링법에 의해 비정질의 투명 도전층 (ITO 층) 을 형성하였다. ITO 층의 두께는 약 20 ㎚, 표면 저항값은 약 370 Ω/□ (Ω/sq) 였다.
계속해서 130 ℃ 90 분의 열처리를 실시하고, 투명 도전층 (ITO 층) 을 결정화시킴으로써 투명 도전성 적층체를 제작하였다. ITO 층이 결정화된 후의 투명 도전층의 두께는 약 20 ㎚, 굴절률은 2.10, 표면 저항값은 약 450 Ω/□ (Ω/sq) 였다. 또, TEM 에 의해 관찰된 투명 도전층의 결정 입경은 50 ㎚ ∼ 200 ㎚ 의 범위였다.
제작한 투명 도전성 적층체의 특성을 표 C1 에 나타낸다. 또한, 본 예의 투명 도전성 적층체 표면의 형태에 관해서 AFM 으로 관찰한 결과를 도 22 에 나타낸다.
[참고예 2 ∼ 참고예 4]
도공액 X2 의 작성에 있어서, 실리카 초미립자의 첨가량을 변경한 것 이외에는 참고예 1 과 동일하게 하여 도공액 X2 를 작성하고, 또한 참고예 1 과 동일하게 하여 막두께 약 50 ㎚ 의 광학 간섭층을 형성하였다.
이어서 참고예 1 과 동일하게 ITO 층을 형성하고, 결정화시켰다. 얻어진 ITO 막은, 참고예 1 의 ITO 막과 동일한 표면 저항값 및 결정 입경을 가지고 있었다. 제작한 투명 도전성 적층체의 특성을 표 C1 에 나타낸다.
[참고예 5 및 참고예 6]
막두께를 약 30 ㎚ 및 1000 ㎚ 로 하는 것 이외에는 참고예 1 과 동일한 방법으로 도공액 X2 를 폴리카보네이트 필름에 도포하여, 광학 간섭층을 형성하였다.
이어서 참고예 1 과 동일하게 ITO 층을 형성하고, 결정화시켰다. 얻어진 ITO 막은, 참고예 1 의 ITO 막과 동일한 표면 저항값 및 결정 입경을 가지고 있었다. 제작한 투명 도전성 적층체의 특성을 표 C1 에 나타낸다.
[참고예 7]
도공액 X2 의 작성에 있어서, 실리카 초미립자의 평균 일차 입자경이 50 ㎚ 인 초미립자 (표 중「SiO2-2」) 를 사용하는 것 이외에는 참고예 1 과 동일하게 하여 도공액 X2 를 작성하고, 또한 참고예 1 과 동일하게 하여 막두께 약 50 ㎚ 의 광학 간섭층을 형성하였다.
이어서 참고예 1 과 동일하게 ITO 층을 형성하고, 결정화시켰다. 얻어진 ITO 막은, 참고예 1 의 ITO 막과 동일한 표면 저항값 및 결정 입경을 가지고 있었다. 제작한 투명 도전성 적층체의 특성을 표 C1 에 나타낸다.
[참고예 8]
투명 유기 고분자 기판에 폴리카보네이트 필름 (테이진 화성 주식회사 제조, C110-100) 을 사용하여, 그 일방의 면에 하기 도공액 Y2 를 와이어 바로 도포하고, 130 ℃ 에서 5 분간 열처리하여, 막두께 약 50 ㎚ 의 광학 간섭층을 형성하였다.
(도공액 Y1)
테트라부톡시티타네이트 (닛폰 소다사 제조의 상품명「B-4」) 200 질량부를 리그로인 (와코 순약 공업사 제조의 등급이 일급품) 과 부탄올 (와코 순약 공업사 제조의 등급이 특급품) 의 1 : 4 혼합 용매로 희석하였다. 이 액에 추가로 표면 수식을 행하지 않은 평균 일차 입자경이 20 ㎚ 인 산화티탄 초미립자 (표 중「TiO2」) 0.33 질량부 (투입하는 수지 모노머량 100 질량부에 대하여 초미립자 0.17 질량부, 경화 후의 경화 수지 성분 100 질량부에 대하여 초미립자 0.7 질량부) 를 함유하는 이소프로필알코올 용액을 첨가하여 다시 10 분간 교반해서, 도공액 Y1 을 작성하였다.
이어서 참고예 1 과 동일하게 ITO 층을 형성하고, 결정화시켰다. 얻어진 ITO 막은, 참고예 1 의 ITO 막과 동일한 표면 저항값 및 결정 입경을 가지고 있었다. 제작한 투명 도전성 적층체의 특성을 표 C1 에 나타낸다.
[참고예 9]
투명 유기 고분자 기판에 폴리카보네이트 필름 (테이진 화성 주식회사 제조, C110-100) 을 사용하여, 그 일방의 면에 자외선 경화형 다관능 아크릴레이트 수지 도료를 사용하여 막두께가 4 ㎛ 인 클리어 하드코트층을 형성하였다. 다음으로 클리어 하드코트층 위에 참고예 1 과 동일하게 하여 막두께 약 50 ㎚ 의 광학 간섭층을 형성하였다.
이어서 참고예 1 과 동일하게 ITO 층을 형성하고, 결정화시켰다. 얻어진 ITO 막은, 참고예 1 의 ITO 막과 동일한 표면 저항값 및 결정 입경을 가지고 있었다. 제작한 투명 도전성 적층체의 특성을 표 C1 에 나타낸다.
[참고예 10]
투명 유기 고분자 기판에 폴리에스테르 필름 (테이진 듀퐁 필름 주식회사 제조「테이진 테트론 필름」, OFW-188) 을 사용하여, 그 일방의 면에 자외선 경화형 다관능 아크릴레이트 수지 도료를 사용해서 막두께가 4 ㎛ 인 클리어 하드코트층을 형성하였다. 다음으로 클리어 하드코트층 위에 참고예 1 과 동일하게 하여 막두께 약 50 ㎚ 의 광학 간섭층을 형성하였다.
이어서 참고예 1 과 동일하게 ITO 층을 형성하고, 결정화시켰다. 얻어진 ITO 막은, 참고예 1 의 ITO 막과 동일한 표면 저항값 및 결정 입경을 가지고 있었다. 제작한 투명 도전성 적층체의 특성을 표 C1 에 나타낸다.
[참고 비교예 1]
투명 유기 고분자 기판에 폴리카보네이트 필름 (테이진 화성 주식회사 제조, C110-100) 을 사용하여, 그 일방의 면에 직접 참고예 1 과 동일하게 ITO 층을 형성하고, 결정화시켰다. 얻어진 ITO 막은, 참고예 1 의 ITO 막과 동일한 표면 저항값 및 결정 입경을 가지고 있었다. 제작한 투명 도전성 적층체의 특성을 표 C2 에 나타낸다.
[참고 비교예 2]
도공액 X2 의 작성에 있어서, 초미립자를 첨가하지 않은 것 이외에는 참고예 1 과 동일하게 하여 도공액 X2 를 작성하고, 또한 참고예 1 과 동일하게 하여 막두께 약 50 ㎚ 의 광학 간섭층을 형성하였다.
이어서 참고예 1 과 동일하게 ITO 층을 형성하고, 결정화시켰다. 얻어진 ITO 막은, 참고예 1 의 ITO 막과 동일한 표면 저항값 및 결정 입경을 가지고 있었다. 제작한 투명 도전성 적층체의 특성을 표 C2 에 나타낸다.
[참고 비교예 3 ∼ 참고 비교예 5]
투명 유기 고분자 기판에 폴리카보네이트 필름 (테이진 화성 주식회사 제조, C110-100) 을 사용하고, 그 일방의 면에 자외선 경화형 다관능 아크릴레이트 수지 도료 200 질량부 (수지 성분 50 %) 에 평균 일차 입자경이 20 ㎚ 인 실리카 초미립자 0.7 질량부, 20 질량부 및 40 질량부를 각각 함유하는 이소프로필알코올 용액을 사용하여, 막두께가 약 50 ㎚ 인 광학 간섭층을 형성하였다.
이어서 참고예 1 과 동일하게 ITO 층을 형성하고, 결정화시켰다. 얻어진 ITO 막은, 참고예 1 의 ITO 막과 동일한 표면 저항값 및 결정 입경을 가지고 있었다. 제작한 투명 도전성 적층체의 특성을 표 C2 에 나타낸다.
[참고 비교예 6]
투명 유기 고분자 기판에 폴리카보네이트 필름 (테이진 화성 주식회사 제조, C110-100) 을 사용하여, 그 일방의 면에 하기 도공액 Z2 를 와이어 바로 도포하고, 130 ℃ 에서 5 분간 열처리하여, 막두께 약 50 ㎚ 의 광학 간섭층을 형성하였다.
(도공액 Z2)
물 720 질량부와 2-프로판올 1080 질량부와 아세트산 46 질량부를 혼합한 후에, 3-글리시독시프로필트리메톡시실란 (신에츠 화학사 제조의 상품명「KBM403」) 480 질량부와 메틸트리메톡시실란 (신에츠 화학사 제조의 상품명「KBM13」) 240 질량부와 N-2(아미노에틸)3-아미노프로필트리메톡시실란 (신에츠 화학사 제조의 상품명「KBM603」) 120 질량부를 순차 혼합하여 알콕시실란 혼합액을 생성하고, 이 알콕시실란 혼합액을 3 시간 교반하여 가수분해, 부분 축합을 실시하고, 다시 이소프로필알코올과 1-메톡시-2-프로판올의 질량 비율 1 : 1 의 혼합 용매로 희석하였다. 이 액에 추가로 표면 수식을 행하지 않은 평균 일차 입자경이 20 ㎚ 인 산화티탄 초미립자 4 질량부 (투입하는 수지 모노머량 100 질량부에 대하여 초미립자 0.5 질량부, 경화 후의 경화 수지 성분 100 질량부에 대하여 초미립자 0.7 질량부) 를 함유하는 이소프로필알코올 용액을 첨가하여 다시 10 분간 교반해서, 도공액 Z2 를 작성하였다.
이어서 참고예 1 과 동일하게 ITO 층을 형성하고, 결정화시켰다. 얻어진 ITO 막은, 참고예 1 의 ITO 막과 동일한 표면 저항값 및 결정 입경을 가지고 있었다. 제작한 투명 도전성 적층체의 특성을 표 C2 에 나타낸다.
[참고 비교예 7 ∼ 참고 비교예 10]
도공액 X2 의 작성에 있어서, 실리카 초미립자의 첨가량을 변경한 것 이외에는 참고예 1 과 동일하게 하여 도공액 X2 를 작성하고, 또한 참고예 1 과 동일하게 하여 막두께 약 50 ㎚ 의 광학 간섭층을 형성하였다.
이어서 참고예 1 과 동일하게 ITO 층을 형성하고, 결정화시켰다. 얻어진 ITO 막은, 참고예 1 의 ITO 막과 동일한 표면 저항값 및 결정 입경을 가지고 있었다. 제작한 투명 도전성 적층체의 특성을 표 C2 에 나타낸다.
[참고 비교예 11]
도공액 X2 의 작성에 있어서, 평균 입경이 0.5 ㎛ 인 실리카 미립자 (표 중「SiO2-3」) 를 4 질량부 첨가한 것 이외에는 참고예 1 과 동일하게 하여 도공액 X2 를 작성하고, 또한 참고예 1 과 동일하게 하여 막두께 약 50 ㎚ 의 광학 간섭층을 형성하였다.
이어서 참고예 1 과 동일하게 ITO 층을 형성하고, 결정화시켰다. 얻어진 ITO 막은, 참고예 1 의 ITO 막과 동일한 표면 저항값 및 결정 입경을 가지고 있었다. 제작한 투명 도전성 적층체의 특성을 표 C2 에 나타낸다. 본 예의 투명 도전성 적층체는 높이 300 ㎚ 를 초과하는 돌기가 드문드문하게 존재한 표면 형상을 하고 있었다.
Figure 112011073423892-pct00007
Figure 112011073423892-pct00008
표 C1 로부터 알 수 있듯이, 참고예의 투명 도전성 적층체를 사용한 터치 패널은, 저헤이즈임과 동시에, 필기 (슬라이딩) 내구성에 관해서 우수한 것이었다. 이에 대하여, 표 C2 로부터 알 수 있듯이, 참고 비교예 1 ∼ 7 의 투명 도전성 적층체를 사용한 터치 패널은, 저헤이즈이지만, 미끄러짐성이 떨어지고, 또한 필기 내구성에 관해서도 낮은 결과였다. 또한, 표 C2 로부터 알 수 있듯이, 참고 비교예 8 ∼ 10 의 투명 도전성 적층체를 사용한 터치 패널은, 필기 (슬라이딩) 내구성에 관해서 우수한 것이었지만, 헤이즈가 높고, 광학 특성이 떨어졌다. 그리고 또, 표 C2 로부터 알 수 있듯이, 참고 비교예 11 의 투명 도전성 적층체를 사용한 터치 패널은, 비교적 저헤이즈이지만, 필기 내구성에 관해서 떨어지는 것이었다.
11 … 기판 (유리판)
12, 14 … 투명 도전층
13 … 스페이서
15 … 광학 간섭층
16 … 투명 유기 고분자 기판
20 … 투명 터치 패널
30, 130 … 본 발명의 투명 도전성 적층체
30a, b … 종래의 투명 도전성 적층체
31, 131 … 투명 도전층
32, 132 … 광학 간섭층
33h … 하드코트층
33, 133 … 투명 유기 고분자 기판

Claims (28)

  1. 투명 유기 고분자 기판의 적어도 일방의 면 위에, 경화 수지층, 그리고 투명 도전층이 순차 적층되어 이루어지는 투명 도전성 적층체로서,
    상기 투명 도전성 적층체의 투명 도전층측으로부터 파장 450 ㎚ ∼ 700 ㎚ 의 파장의 광을 투사했을 때의 반사 스펙트럼에 관해서, 상기 투명 도전성 적층체에서의 반사 스펙트럼과 상기 투명 도전성 적층체로부터 투명 도전성층을 제거했을 때의 반사 스펙트럼과의 차 스펙트럼이 이하 (B-a1) 및 (B-a2) 를 만족하고, 또한 상기 투명 도전성층이, 상기 경화 수지층 상의 일부에 있어서만 배치되어 패턴을 형성하고 있는, 투명 터치 패널용 투명 도전성 적층체 :
    (B-a1) 상기 차 스펙트럼의 절대값의 최대값이 3.0 % 이하이고, 또한
    (B-a2) 상기 차 스펙트럼의 적산값이 -200 ㎚·% 이상 200 ㎚·% 이하.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 투명 유기 고분자 기판의 적어도 일방의 면 위에, 하드코트층, 상기 경화 수지층, 그리고 상기 투명 도전층이 순차 적층되어 이루어지고, 또한 이하 (A-a) ∼ (A-f) 를 만족하는, 투명 도전성 적층체 :
    (A-a) 550 ㎚ 의 파장의 광에 대하여, 상기 투명 유기 고분자 기판의 굴절률 (n3) 과 상기 하드코트층의 굴절률 (n3h) 이 하기 식을 만족하고 :
    |n3 - n3h| ≤ 0.02
    (A-b) 상기 하드코트층의 두께가 1 ㎛ 이상 10 ㎛ 이하이고 ;
    (A-c) 상기 경화 수지층의 두께가 5 ㎚ ∼ 500 ㎚ 이고 ;
    (A-d) 상기 투명 도전성층의 두께가 5 ㎚ 이상 200 ㎚ 이하이고 ;
    (A-e) 전광선 투과율이 85 % 이상이고 ; 또한
    (A-f) L*a*b* 표색계의 크로매틱니스 지수 b* 값이 -1.0 이상 1.5 미만.
  3. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
    상기 투명 유기 고분자 기판의 굴절률을 n3, 상기 경화 수지층의 두께 및 굴절률을 각각 d2 (㎚) 및 n2, 또한 상기 투명 도전층의 두께 및 굴절률을 각각 d1 (㎚) 및 n1 로 했을 때에, 이하 (B-b1) ∼ (B-b3) 을 추가로 만족하는, 투명 도전성 적층체 :
    (B-b1) n1 > n2 > n3,
    (B-b2) 0.44 < n2/(n1 + n3) < 0.49, 또한
    (B-b3) 245 < n2d2/(n1d1)-0.12 < 275.
  4. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
    이하 (B-c) ∼ (B-f) 를 추가로 만족하는, 투명 도전성 적층체 :
    (B-c) 상기 경화 수지층이, 수지 성분, 및 평균 일차 입경 1 ㎚ 이상 100 ㎚ 이하의 제 1 초미립자를 함유하고,
    (B-d) 상기 수지 성분 및 상기 제 1 초미립자가, 동일한 금속 및/또는 반금속 원소를 함유하고,
    (B-e) 상기 경화 수지층에 있어서, 상기 제 1 초미립자의 함유량이, 상기 수지 성분 100 질량부에 대하여 0.01 질량부 이상 3 질량부 이하이고, 또한
    (B-f) 상기 경화 수지층의 두께가 0.01 ㎛ 이상 0.5 ㎛ 이하.
  5. 제 4 항에 있어서,
    (B-g) 상기 경화 수지층이, 평균 일차 입경 1 ㎚ 이상 100 ㎚ 이하이고 또한 굴절률이 상기 수지 성분보다 큰 제 2 초미립자를 추가로 함유하는, 투명 도전성 적층체.
  6. 제 5 항에 있어서,
    상기 경화 수지층이 상기 제 2 초미립자를 함유함으로써, 상기 경화 수지층이 제 2 초미립자를 함유하지 않은 경우와 비교하여, 상기 경화 수지층의 굴절률이 0.01 이상 증가하고 있는, 투명 도전성 적층체.
  7. 제 4 항에 있어서,
    상기 투명 도전층이, 30 ㎚ 이상 200 ㎚ 이하 높이의 돌기를 50 ㎛ 사방당 10 개 이상 300 개 이하 갖는, 투명 도전성 적층체.
  8. 제 4 항에 있어서,
    상기 투명 도전층의 표면 거칠기 (Ra) 가 20 ㎚ 이하인, 투명 도전성 적층체.
  9. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
    전광선 투과율이 85 % 이상이고, 또한 헤이즈가 2 % 이하인, 투명 도전성 적층체.
  10. 제 4 항에 있어서,
    상기 금속 및/또는 반금속 원소가, Al, Bi, Ca, Hf, In, Mg, Sb, Si, Sn, Ti, Y, Zn 및 Zr 로 이루어지는 군에서 선택되는 1 또는 복수의 원소인, 투명 도전성 적층체.
  11. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
    상기 투명 유기 고분자 기판과 상기 경화 수지층 사이에, 추가 경화 수지층을 포함하는, 투명 도전성 적층체.
  12. 제 11 항에 있어서,
    상기 추가 경화 수지층의 표면 거칠기 (Ra) 가 20 ㎚ 이상 500 ㎚ 미만인, 투명 도전성 적층체.
  13. 제 4 항에 있어서,
    상기 투명 도전층과 상기 경화 수지층 사이에 접착층을 갖고, 또한 상기 접착층, 경화 수지층의 수지 성분, 및 경화 수지층의 초미립자가 모두, 동일한 금속 및/또는 반금속 원소를 함유하는, 투명 도전성 적층체.
  14. 적어도 편면에 투명 도전층이 형성된 투명 전극 기판이 1 장 이상 배치된 정전 용량 방식의 투명 터치 패널에 있어서, 적어도 하나의 투명 전극 기판으로서 제 1 항 또는 제 2 항에 기재된 투명 도전성 적층체를 사용한 것을 특징으로 하는 투명 터치 패널.
  15. 적어도 편면에 투명 도전층이 형성된 2 장의 투명 전극 기판이 서로의 투명 도전층끼리 대향하도록 배치되어 구성된 저항막 방식의 투명 터치 패널에 있어서, 적어도 일방의 투명 전극 기판으로서 제 1 항 또는 제 2 항에 기재된 투명 도전성 적층체를 사용한 것을 특징으로 하는 투명 터치 패널.
  16. 제 14 항에 있어서,
    상기 투명 터치 패널의 관찰측에 있어서 편광판이 직접 또는 다른 기재를 개재하여 상기 투명 도전성 적층체에 적층되어 있는, 투명 터치 패널.
  17. 투명 유기 고분자 기판의 적어도 일방의 면 위에, 하드코트층, 광학 간섭층, 그리고 투명 도전층이 순차 적층되어 이루어지고, 또한 이하 (A-a) ∼ (A-f), 및 (A-h) 를 만족하는, 투명 터치 패널용 투명 도전성 적층체 :
    (A-a) 550 ㎚ 의 파장의 광에 대하여, 상기 투명 유기 고분자 기판의 굴절률 (n3) 과 상기 하드코트층의 굴절률 (n3h) 이 하기 식을 만족하고 :
    |n3 - n3h| ≤ 0.02
    (A-b) 상기 하드코트층의 두께가 1 ㎛ 이상 10 ㎛ 이하이고 ;
    (A-c) 상기 광학 간섭층의 두께가 5 ㎚ ∼ 500 ㎚ 이고 ;
    (A-d) 투명 도전성층의 두께가 5 ㎚ 이상 200 ㎚ 이하이고 ;
    (A-e) 전광선 투과율이 85 % 이상이고 ;
    (A-f) L*a*b* 표색계의 크로매틱니스 지수 b* 값이 -1.0 이상 1.5 미만이고, 또한,
    (A-h) 상기 투명 도전성층이, 상기 광학 간섭층 상의 일부에 있어서만 배치되어 패턴을 형성하고 있다.
  18. 제 17 항에 있어서,
    또한,
    (A-g) 상기 투명 도전성 적층체의 투명 도전층측으로부터 파장 450 ㎚ ∼ 700 ㎚ 의 파장의 광을 투사했을 때의 반사 스펙트럼에 관해서, 상기 투명 도전성 적층체에서의 반사 스펙트럼과 상기 투명 도전성 적층체로부터 투명 도전성층을 제거했을 때의 반사 스펙트럼과의 차 스펙트럼이 이하 (A-g1) 및 (A-g2) 를 만족하는, 투명 도전성 적층체 :
    (A-g1) 상기 차 스펙트럼의 절대값의 최대값이 3.0 % 이하이고, 또한
    (A-g2) 상기 차 스펙트럼의 적산값이 -200 ㎚·% 이상 200 ㎚·% 이하.
  19. 제 17 항 또는 제 18 항에 있어서,
    또한, (A-i) 상기 광학 간섭층이 상기 하드코트층 위에 직접 적층되어 있는, 투명 도전성 적층체.
  20. 제 17 항 또는 제 18 항에 있어서,
    상기 광학 간섭층이, 경화 수지 성분 및 평균 일차 입자경 100 ㎚ 이하의 제 1 초미립자를 함유하는, 투명 도전성 적층체.
  21. 제 17 항 또는 제 18 항에 있어서,
    추가로, 이하 (A-p) ∼ (A-r) 을 만족하는, 투명 도전성 적층체 :
    (A-p) 상기 광학 간섭층이, 수지 성분, 및 평균 일차 입경 1 ㎚ 이상 100 ㎚ 이하의 제 1 초미립자를 함유하고,
    (A-q) 상기 수지 성분 및 상기 제 1 초미립자가, 동일한 금속 및/또는 반금속 원소를 함유하고, 또한
    (A-r) 상기 광학 간섭층에 있어서, 상기 수지 성분과 동일한 금속 및/또는 반금속 원소를 함유하는 상기 제 1 초미립자의 함유량이, 상기 수지 성분 100 질량부에 대하여 0.01 질량부 이상 3 질량부 이하.
  22. 제 21 항에 있어서,
    상기 투명 도전층이, 30 ㎚ 이상 200 ㎚ 이하 높이의 돌기를 50 ㎛ 사방당 10 개 이상 300 개 이하 갖는, 투명 도전성 적층체.
  23. 제 21 항에 있어서,
    상기 투명 도전층의 표면 거칠기 (Ra) 가 20 ㎚ 이하인, 투명 도전성 적층체.
  24. 제 21 항에 있어서,
    헤이즈가 2 % 이하인, 투명 도전성 적층체.
  25. 제 21 항에 있어서,
    상기 금속 및/또는 반금속 원소가, Al, Bi, Ca, Hf, In, Mg, Sb, Si, Sn, Ti, Y, Zn 및 Zr 로 이루어지는 군에서 선택되는 1 또는 복수의 원소인, 투명 도전성 적층체.
  26. 적어도 편면에 투명 도전층이 형성된 2 장의 투명 전극 기판이 서로의 투명 도전층끼리 대향하도록 배치되어 구성된 투명 터치 패널에 있어서, 적어도 일방의 투명 전극 기판으로서 제 17 항 또는 제 18 항에 기재된 투명 도전성 적층체를 갖는, 저항막 방식의 투명 터치 패널.
  27. 상기 투명 도전성층이, 상기 광학 간섭층 상의 일부에 있어서만 배치되어 패턴을 형성하고 있는 제 17 항 또는 제 18 항에 기재된 투명 도전성 적층체를 갖는, 정전 용량 방식의 투명 터치 패널.
  28. 제 26 항에 있어서,
    상기 투명 터치 패널의 관찰측에 있어서 편광판이 직접 또는 다른 기재를 개재하여 상기 투명 도전성 적층체에 적층되어 있는, 투명 터치 패널.
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