KR101637106B1 - 터치 패널, 및 터치 패널의 제조 방법 - Google Patents

Abstract

터치 패널은, 제 1 방향으로 연장되는 복수의 제 1 투명 도전 패턴과, 상기 제 1 방향과 직교하는 제 2 방향으로 연장되는 복수의 제 2 투명 도전 패턴과, 상기 각 제 1 투명 도전 패턴과 전기적으로 접속하는 복수의 제 1 주변 배선과, 상기 각 제 2 투명 도전 패턴과 전기적으로 접속하는 복수의 제 2 주변 배선을 구비한다. 제 1 및 제 2 주변 배선과 제 1 및 제 2 투명 도전 패턴은, 일방을 개방하는 U 자 형상의 절연막을 개재하여 전기적으로 접속된다. 제 1 및 제 2 투명 도전 패턴은, 절연막으로부터 노출되는 제 1 및 제 2 주변 배선의 전부를 덮는다. 이것에 의해, 절연막에 형성된 스루 홀을 사이에 둔 컨택트 영역에 있어서도 주변 배선과 양호한 컨택트 (도통) 를 달성할 수 있고, 또한 주변 배선의 부식을 방지할 수 있는 터치 패널을 제공한다.

Description

터치 패널, 및 터치 패널의 제조 방법{TOUCH PANEL AND METHOD FOR PRODUCING TOUCH PANEL}

본 발명은 터치 패널, 및 터치 패널의 제조 방법, 특히 바인더와 도전성 섬유를 포함하는 투명 도전 패턴을 적용한 터치 패널의 기술에 관한 것이다.

최근 터치 패널이 주목되고 있다. 터치 패널은 PDA (휴대 정보 단말) 이나 휴대 전화 등의 소사이즈에 대한 적용이 메인으로 되어 있지만, PC 용 디스플레이 등으로의 적용으로 인한 대사이즈화가 진행될 것으로 생각된다.

터치 패널의 투명 전극으로서, ITO (Indium Tin Oxide, 산화인듐주석) 이 사용되고 있다. 그러나, ITO 의 원료인 인듐은 고가이고 안정 공급에 한계가 있는 점, 박막 제조에 진공 과정을 필요로 하기 때문에 제조 비용이 높아지는 점, 또한, ITO 막은 취약하여 굽힘 내성이 떨어진다는 등의 과제가 있다.

그래서, 터치 패널의 투명 전극으로서 금속 세선 (도전성 섬유) 를 포함하는 투명 도전막을 사용하는 것이 검토되고 있다. 특허문헌 1 은, 투명 도전 섬유층을 투명 필름 기재 상에 전사함으로써 제조된 높은 도전성과 양호한 투명성을 겸비하는 투명 도전 필름을 터치 패널 등에 바람직하게 사용하는 것을 개시한다.

일본 공개특허공보 2009-231029호

터치 패널 등의 전자 기기에서는, 절연막에 형성된 스루 홀을 사이에 두고 전극 배선끼리가 전기적으로 접속된다. 그러나, 특허문헌 1 에 기재된 방법의 경우, 컨택트 영역에 있어서 전극 배선끼리의 접촉이 불충분하여, 컨택트가 취해지지 않게 되어 도통 불량을 일으키는 문제가 발생한다.

본 발명은 이러한 과제를 고려하여 이루어진 것이다. 전사에 의해 투명 도전막을 형성하는 경우에 있어서도, 절연막에 형성된 스루 홀을 사이에 둔 컨택트 영역에 있어서도 주변 배선과 충분한 접촉이 가능하여, 주변 배선과 양호한 컨택트 (도통) 를 달성할 수 있고, 또한 주변 배선의 부식을 방지할 수 있는 터치 패널을 제공하는 것을 목적으로 한다.

본 발명의 일 양태에 관련된 터치 패널은, 투명 기판과, 상기 투명 기판 상에 제 1 방향을 따라 형성되며, 또한, 바인더와 도전성 섬유를 포함하는, 복수의 제 1 투명 도전 패턴과, 상기 투명 기판 상에 상기 제 1 방향과 직교하는 제 2 방향을 따라 형성되며, 또한, 바인더와 도전성 섬유를 포함하는, 복수의 제 2 투명 도전 패턴과, 상기 투명 기판 상에 형성되고, 상기 각 제 1 투명 도전 패턴의 단부와 전기적으로 접속하는 복수의 제 1 주변 배선과, 상기 투명 기판 상에 형성되고, 상기 각 제 2 투명 도전 패턴의 단부와 전기적으로 접속하는 복수의 제 2 주변 배선과, 상기 각 제 1 투명 도전 패턴과 상기 각 제 1 주변 배선을 접속하는 제 1 접속 구조와, 상기 각 제 2 투명 도전 패턴과 상기 각 제 2 주변 배선을 접속하는 제 2 접속 구조를 구비하고, 상기 제 1 접속 구조는, 상기 제 1 주변 배선과, 상기 제 1 주변 배선 상에 형성되어 상기 제 1 주변 배선의 일부를 노출시키기 위한 개구를 갖는 U 자 형상의 제 1 절연막과, 노출된 상기 제 1 주변 배선을 덮는 상기 제 1 투명 도전 패턴을 구비하고, 상기 제 1 절연막의 막두께와 상기 제 1 절연막의 개구 길이의 비 (제 1 절연막의 개구 길이/제 1 절연막의 막두께) 는 25 이상이다.

또한, 본 발명의 일 양태에 관련된 터치 패널에 있어서, 바람직하게는, 상기 제 2 접속 구조는, 상기 제 2 주변 배선과, 상기 제 2 주변 배선 상에 형성되어 상기 제 2 주변 배선의 일부를 노출시키기 위한 개구를 갖는 U 자 형상의 제 2 절연막과, 노출된 상기 제 2 주변 배선을 덮는 상기 제 2 투명 도전 패턴을 구비하고, 상기 제 2 절연막의 막두께와 상기 제 2 절연막의 개구 길이의 비 (제 2 절연막의 개구 길이/제 2 절연막의 막두께) 는 25 이상이다.

바람직하게는, 상기 제 1 투명 도전 패턴의 막두께와 상기 제 1 절연막의 막두께의 비 (제 1 절연층의 막두께/제 1 투명 도전 패턴의 막두께) 는 5 이상 20 이하이고, 및/또는 상기 제 2 투명 도전 패턴의 막두께와 상기 제 2 절연막의 막두께의 비 (제 2 절연층의 막두께/제 2 투명 도전 패턴의 막두께) 는 5 이상 20 이하이다.

바람직하게는, 상기 도전성 섬유는 은나노 와이어이다.

바람직하게는, 상기 제 1 주변 배선 및 상기 제 2 주변 배선은 금속막으로 구성된다.

바람직하게는, 상기 도전성 섬유는 50 ㎚ 이하의 단축을 갖는다.

본 발명의 별도 양태에 의하면, 터치 패널의 제조 방법은, 복수의 제 1 주변 배선과 복수의 제 2 주변 배선을 투명 기판 상에 형성하는 공정과, 상기 각 제 1 주변 배선 상에 상기 제 1 주변 배선의 일부를 노출시키기 위한 개구를 갖는 U 자 형상의 제 1 절연막, 및/또는 상기 각 제 2 주변 배선 상에 상기 제 2 주변 배선의 일부를 노출시키기 위한 개구를 갖는 U 자 형상의 제 2 절연막을 형성하는 공정과, 바인더와 도전성 섬유를 포함하는 도전층을 전사 기재 상에 형성하는 공정과, 상기 전사 기재 상의 상기 도전층을 상기 투명 기판 상에 전사하여, 상기 제 1 주변 배선 및/또는 상기 제 2 주변 배선의 노출부를 덮고, 상기 각 제 1 주변 배선과 상기 제 2 주변 배선을 상기 도전층과 전기적으로 접속하는 공정과, 상기 도전층을 패터닝하여, 제 1 방향으로 연장되는 복수의 제 1 투명 도전 패턴과, 상기 제 1 방향과 직교하는 제 2 방향으로 연장되는 복수의 제 2 투명 도전 패턴을 형성하는 공정을 구비한다.

바람직하게는, 상기 전사 기재 상의 상기 도전층을 상기 투명 기판 상에 전사할 때, 상기 투명 기판이 90 ℃ 이상 120 ℃ 이하의 온도 범위이다.

바람직하게는, 상기 전사 기재 상의 상기 도전층을 상기 투명 기판 상에 전사할 때, 전사 압력이 0.4 ㎫ 이상 0.8 ㎫ 이하의 범위이다.

본 발명에 의하면, 전사에 의해 투명 도전막을 형성하는 경우에 있어서도, 컨택트 영역에 있어서 주변 배선과 충분한 접촉을 달성할 수 있기 때문에, 주변 배선과 투명 도전막의 양호한 컨택트 (도통) 를 형성할 수 있다. 또한 주변 배선의 부식을 방지할 수 있다.

도 1 은 본 실시형태에 의한 터치 패널을 모식적으로 나타내는 평면도.
도 2a 는 주변 배선과 절연막을 포함하는 컨택트 영역의 평면도.
도 2b 는 도 2a 에 나타내는 평면도 중의 A-A 선에 따른 단면도.
도 3a 는 주변 배선, 절연막, 및 투명 도전 패턴을 포함하는 컨택트 영역의 평면도.
도 3b 는 도 3a 에 나타내는 평면도 중의 B-B 선에 따른 단면도.
도 4 는 도전층 전사 재료의 일례를 나타내는 개략도.
도 5 는 도전층 전사 재료의 다른 일례를 나타내는 개략도.
도 6a 는 도전층 전사 재료를 사용한 전사 방법을 설명하는 설명도 (제 1).
도 6b 는 도전층 전사 재료를 사용한 전사 방법을 설명하는 설명도 (제 2).
도 6c 는 도전층 전사 재료를 사용한 전사 방법을 설명하는 설명도 (제 3).
도 7a 는 복수의 접속 구조를 나타내는 개략도 (제 1).
도 7b 는 복수의 접속 구조를 나타내는 개략도 (제 2).
도 7c 는 복수의 접속 구조를 나타내는 개략도 (제 3).
도 8a 는 별도의 복수의 접속 구조를 나타내는 개략도 (제 1).
도 8b 는 별도의 복수의 접속 구조를 나타내는 개략도 (제 2).
도 9 는 제조 조건과 평가 결과를 나타내는 표도 (表圖).

이하, 첨부 도면에 따라서 본 발명의 바람직한 실시형태에 관해서 설명한다. 본 발명은 이하의 바람직한 실시형태에 의해 설명되는데, 본 발명의 범위를 벗어나지 않고서 많은 수법에 의해 변경을 행할 수 있어, 본 실시형태 이외의 다른 실시형태를 이용할 수 있다. 따라서, 본 발명의 범위 내에서의 모든 변경이 특허청구범위에 포함된다.

이하, 본 실시형태에 의한 배선 구조체 및 터치 패널을 도 1 ∼ 도 3b 를 참조하면서 설명한다.

터치 패널 (10) 은, 투명 기판 (20) 과, 투명 기판 (20) 상에 형성된 복수의 제 1 투명 도전 패턴 (30), 및 복수의 제 2 투명 도전 패턴 (40) 을 구비한다. 각 제 1 투명 도전 패턴 (30) 은 제 1 방향을 따라 배치되고, 각 제 2 투명 도전 패턴 (40) 은 제 1 방향과 직교하는 제 2 방향을 따라 배치된다.

제 1 투명 도전 패턴 (30) 은, 복수의 제 1 감지부 (32) 와, 복수의 제 1 감지부 (32) 의 사이를 전기적으로 접속하는 제 1 접속부 (34) 를 구비한다. 제 1 감지부 (32) 는 폭이 넓은 마름모꼴 형상을 갖고 있고, 제 1 접속부 (34) 는 폭이 좁은 단책 (短冊) 형상을 갖고 있다. 제 1 투명 도전 패턴 (30) 에 관해서, 제 1 감지부 (32) 와 제 1 접속부 (34) 는 일체로서 형성된다.

제 2 투명 도전 패턴 (40) 은, 복수의 제 2 감지부 (42) 와, 복수의 제 2 감지부 (42) 사이를 전기적으로 접속하는 제 2 접속부 (44) 를 구비한다. 제 2 감지부 (42) 는 폭이 넓은 마름모꼴 형상을 갖고 있고, 제 2 접속부 (44) 는 폭이 좁은 단책 형상을 갖고 있다. 제 2 접속부 (44) 는, 제 1 접속부 (34) 상에 형성된 절연막 (50) 상에 형성된다. 요컨대, 단책 형상의 제 1 접속부 (34) 상에, 실질적으로 제 1 접속부 (34) 와 동일한 형상의 절연막 (50) 이 형성되고, 절연막 (50) 위에 절연막 (50) 보다 폭이 좁은 단책 형상의 제 2 접속부 (44) 가 형성된다. 제 2 투명 도전 패턴 (40) 에 관해서, 제 2 감지부 (42) 와 제 2 접속부 (44) 는 별개체로서 형성된다. 또, 절연막 (50) 은 투명성이 요구된다. 그 때문에, 절연막 (50) 의 재료로서, 무기 재료로는 SiO₂, SiOx, SiNx, SiOxNy (X, Y 는 각각 임의의 정수), 유기 재료로는 아크릴 수지 등이 생각된다.

제 1 투명 도전 패턴 (30) 과 제 2 투명 도전 패턴 (40) 은, 평면으로 볼 때, 제 1 감지부 (32) 와 제 2 감지부 (42) 가 중첩되지 않도록 배치된다. 한편, 제 1 접속부 (34) 와 제 2 접속부 (44) 는, 평면으로 볼 때, 교차하도록 배치된다. 단, 제 1 접속부 (34) 와 제 2 접속부 (44) 는 절연막 (50) 에 의해 전기적으로 분리되어 있다.

상기 서술한 바와 같이 제 1 투명 도전 패턴 (30) 과 제 2 투명 도전 패턴 (40) 을 배치함으로써, 이른바, 규칙적으로 배치된 다이아몬드 패턴이 구성된다. 제 1 투명 도전 패턴 (30) 과 제 2 투명 도전 패턴 (40) 은 모두, 도전성 섬유와 바인더를 포함하는 투명 도전막으로 구성된다.

도전성 섬유의 구조로는 특별히 제한은 없으며, 목적에 따라서 적절히 선택할 수 있지만, 중실 (中實) 구조 및 중공 (中空) 구조 중 어느 것인 것이 바람직하다. 여기서, 중실 구조의 섬유를 와이어라고 부르는 경우가 있고, 중공 구조의 섬유를 튜브라고 부르는 경우가 있다.

평균 단축 길이가 5 ㎚ ∼ 1,000 ㎚ 이고, 평균 장축 길이가 1 ㎛ ∼ 100 ㎛ 인 도전성 섬유를 「나노 와이어」라고 부르는 경우가 있다.

또한, 평균 단축 길이가 1 ㎚ ∼ 1,000 ㎚, 평균 장축 길이가 0.1 ㎛ ∼ 1,000 ㎛ 이고, 중공 구조를 갖는 도전성 섬유를 「나노 튜브」라고 부르는 경우가 있다.

상기 도전성 섬유의 재료로는, 도전성을 갖고 있으면 특별히 제한은 없으며, 목적에 따라서 적절히 선택할 수 있지만, 금속 및 카본 중 적어도 어느 것인 것이 바람직하다. 이들 중에서도, 상기 도전성 섬유는 금속 나노 와이어, 금속 나노 튜브, 및 카본 나노 튜브 중 적어도 어느 것인 것이 바람직하다.

투명성, 헤이즈의 관점에서, 평균 단축 길이는 50 ㎚ 이하인 것이 바람직하다.

바인더로는, 유기 고분자 중합체로서, 분자 (바람직하게는 아크릴계 공중합체를 주사슬로 하는 분자) 중에 적어도 1 개의 알칼리 가용성을 촉진하는 기 (예를 들어 카르복실기, 인산기, 술폰산기 등) 를 갖는 알칼리 가용성 수지 중에서 적절히 선택할 수 있다.

투명 기판 (20) 의 재료로서, 예를 들어, 무알칼리 유리, 소다 유리 등의 투명 유리 기판, 또는 PET (폴리에틸렌·테레프탈레이트), PEN (폴리에틸렌·나프탈레이트), PES (폴리에테르·술폰) 등의 투명 합성 수지 기판 등을 사용할 수 있다. 투명도 및 치수 안정성의 관점에서, 무알칼리 유리, PET 를 사용하는 것이 바람직하다.

복수의 제 1 투명 도전 패턴 (30) 과 복수의 제 2 투명 도전 패턴 (40) 에 의해, 투명 기판 (20) 상에 센서 에어리어 (S) 가 형성된다. 투명 기판 (20) 상의 센서 에어리어 (S) 의 외주 영역에, 복수의 제 1 주변 배선 (60) 과 복수의 제 2 주변 배선 (70) 이 형성된다. 제 1 주변 배선 (60) 은, 그 일단에 있어서 제 1 투명 도전 패턴 (30) 의 일단과 전기적으로 접속된다. 제 1 주변 배선 (60) 은, 그 타단에 있어서 외부 접속 단자 (도시 생략) 과 전기적으로 접속된다. 제 1 주변 배선 (60) 은, 가는 폭의 라인부 (60a) 와, 일단에 있어서 라인부 (60a) 에 대하여 폭이 넓은 패드부 (60b), 타단에 있어서 라인부 (60a) 에 대하여 폭이 넓은 패드 (60c) 를 포함하고 있다.

제 2 주변 배선 (70) 은, 그 일단에 있어서, 제 2 투명 도전 패턴 (40) 의 일단과 전기적으로 접속된다. 제 2 주변 배선 (70) 은, 그 타단에 있어서 외부 접속 단자 (도시 생략) 과 전기적으로 접속된다. 제 2 주변 배선 (70) 은, 가는 폭의 라인부 (70a) 와, 일단에 있어서 라인부 (70a) 에 대하여 폭이 넓은 패드부 (70b), 타단에 있어서 라인부 (70a) 에 대하여 폭이 넓은 패드 (70c) 를 포함하고 있다.

제 1 주변 배선 (60) 과 제 2 주변 배선 (70) 은 금속막으로 구성된다. 금속막은, 예를 들어, Al, Ag, Cu, Mo, Ti, Cr 등의 재료 또는, 그들의 합금으로 구성된다. 금속막은, 복수의 재료의 적층막으로 구성되어 있어도 된다. 예를 들어, Mo (또는 Mo 합금)/Al (또는 Al 합금)/Mo (또는 Mo 합금) 로 이루어지는 적층막이어도 된다.

제 1 투명 도전 패턴 (30) 은, 그 일단에 있어서, 패드부 (60b) 와 전기적으로 접속되는 폭이 넓은 접속부 (36) 를 포함하고 있다. 접속부 (36) 는, U 자 형상의 절연막 (38) 을 개재하여 패드부 (60b) 와 전기적으로 접속된다.

제 2 투명 도전 패턴 (40) 은, 그 일단에 있어서, 패드부 (70b) 와 전기적으로 접속되는 폭이 넓은 접속부 (46) 를 포함하고 있다. 접속부 (46) 는, U 자 형상의 절연막 (48) 을 개재하여 패드부 (70b) 와 전기적으로 접속된다.

도 2a 는, 컨택트 영역에 있어서의 패드부 (60b (70b)) 와 절연막 (38 (48)) 을 나타내는 확대 평면도이다. 도 2b 는 A-A 선에 따른 단면도이다. 투명 기판 (도시 생략) 상에는, 가는 폭의 라인부 (60a (70a)) 와, 라인부 (60a (70a)) 의 일단에 있어서 라인부 (60a (70a)) 에 대하여 폭이 넓은 패드부 (60b (70b)) 가 형성된다. 패드부 (60b (70b)) 상에, 패드부 (60b (70b)) 의 일부를 노출시키기 위한 개구를 갖는 U 자 형상의 절연막 (38 (48)) 이 형성된다. 본 실시형태에서는, 상하의 배선을 접속하기 위한 컨택트 홀은, 평면시에 있어서 일방이 개방된 U 자 형상의 절연막 (38 (48)) 으로 형성된다. 한편, 통상적인 컨택트 홀은, 평면시에 있어서 주위를 전부 둘러싸는 절연막으로 형성된다. 본 실시형태에서는, 절연막의 형상이 종래와 상이하다.

U 자 형상의 절연막 (38 (48)) 은, 소정의 개구 길이 (L) (대향하는 절연막 (38) 사이의 거리) 를 갖는다. U 자 형상의 절연막 (38 (48)) 은, 소정의 막두께 (t1) 를 갖는다.

도 3a 는, 컨택트 영역에 있어서의, 패드부 (60b (70b)), 절연막 (38 (48)) 과 접속부 (36 (46)) 를 나타내는 확대 평면도이다. 도 3b 는, 도 3a 중의 B-B 선에 따른 단면도이다. U 자 형상의 절연막 (38 (48)) 의 개구로부터 노출된 패드부 (60b (70b)) 를 모두 덮도록 접속부 (36 (48)) 가 형성된다.

도 3b 에 나타내는 바와 같이, U 자 형상의 절연막 (38 (48)) 은 일방이 개방되어 있기 때문에, 접속부 (36 (46)) 와 패드부 (60b (70b)) 는 확실히 전기적으로 접속 (컨택트) 되게 된다.

본 실시형태의 접속 구조에 의하면, 전사에 의해 투명 도전막 (접속부 (36, 46)) 을 형성하는 경우에 있어서도, 절연막 (38 (48)) 이 일방을 개방시키는 U 자형 형상을 갖고 있기 때문에, 투명 도전막 (접속부 (36, 46)) 과 주변 배선 (패드부 (60b (70b))) 를 확실히 전기적으로 접속 (컨택트) 할 수 있다.

또한, 투명 도전막 (접속부 (36, 46)) 은 주변 배선 (패드부 (60b (70b))) 의 노출부를 전부 덮도록 형성된다. 그 결과, 주변 배선의 부식을 방지할 수 있다.

그리고, 절연막 (38 (48)) 의 막두께 (t1) 와 절연막 (38 (48)) 의 개구 길이 (L) 와의 비 (절연막의 개구 길이 (L)/절연막의 두께 (t1)) 는 25 이상일 필요가 있다. 이 범위로 함으로써, 도전성 섬유와 바인더를 포함하는 투명 도전막이 단선되지 않고, 주변 배선을 확실히 전기적으로 접속 (컨택트) 할 수 있다.

바람직한 절연막 막두께 (t1) 는 0.2 ㎛ 이상 3.0 ㎛ 이하이고, 개구 길이 (L) 는 50 ㎛ 이상이 바람직하다.

또한, 접속부 (36 (46)) 의 막두께 (t2) 로 했을 때, 접속부 (36 (46)) 의 막두께 (t2) 와 절연막 (38 (48)) 의 두께 (t1) 와의 비 (절연막의 막두께 (t1)/접속부의 막두께 (t2)) 는 5 이상 20 이하인 것이 바람직하다. 이 범위로 함으로써, 접속부 이외의 절연성이 양호하며 또한, 도전성 섬유와 바인더를 포함하는 투명 도전막이 단선되지 않고, 주변 배선을 확실히 전기적으로 접속 (컨택트) 할 수 있다.

＜투명 도전막＞

투명 도전막은, 적어도 바인더와 도전성 섬유를 함유하고 있다. 바인더는 특별히 한정되지는 않지만, 감광성 화합물, 추가로 필요에 따라서 그 밖의 성분을 함유하여 이루어지는 것이 바람직하다.

[도전성 섬유]

상기 도전성 섬유의 재료로는, 도전성을 가지고 있으면 특별히 제한은 없으며, 목적에 따라서 적절히 선택할 수 있다. 금속 및 카본 중 적어도 어느 것인 것이 바람직하고, 이들 중에서도, 상기 도전성 섬유는 금속 나노 와이어, 금속 나노 튜브, 및 카본 나노 튜브 중 적어도 어느 것인 것이 바람직하다.

<<금속 나노 와이어>>

-재료-

상기 금속 나노 와이어의 재료로는 특별히 제한은 없으며, 목적에 따라서 적절히 선택할 수 있다.

-금속-

상기 금속으로는, 예를 들어, 구리, 은, 금, 백금, 팔라듐, 니켈, 주석, 코발트, 로듐, 이리듐, 철, 루테늄, 오스뮴, 망간, 몰리브덴, 텅스텐, 니오브, 탄탈, 티탄, 비스무트, 안티몬, 납, 또는 이들의 합금 등을 들 수 있다. 이들 중에서도, 도전성이 우수한 점에서 은, 및 은과의 합금이 바람직하다.

상기 은과의 합금에서 사용하는 금속으로는, 금, 백금, 오스뮴, 팔라듐, 이리듐 등을 들 수 있다. 이들은 1 종 단독으로 사용해도 되고, 2 종 이상을 병용해도 된다.

-형상-

상기 금속 나노 와이어의 형상으로는 특별히 제한은 없다. 목적에 따라서 적절히 선택할 수 있으며, 예를 들어, 원기둥상, 직육면체상, 단면이 다각형이 되는 기둥상 등 임의의 형상을 취할 수 있다. 높은 투명성이 필요시되는 용도에서는, 원기둥상이나 단면 다각형의 모서리가 둥글게 되어 있는 단면 형상인 것이 바람직하다.

상기 금속 나노 와이어의 단면 형상은, 기재 상에 금속 나노 와이어 수분산액을 도포하고, 단면을 투과형 전자 현미경 (TEM) 으로 관찰함으로써 조사할 수 있다.

-평균 단축 길이 및 평균 장축 길이-

상기 금속 나노 와이어의 평균 단축 길이 (「평균 단축 직경」, 「평균 직경」이라고 하는 경우가 있다) 로는, 1 ㎚ ∼ 50 ㎚ 가 바람직하고, 10 ㎚ ∼ 40 ㎚ 가 보다 바람직하고, 15 ㎚ ∼ 35 ㎚ 가 더욱 바람직하다.

상기 평균 단축 길이가 1 ㎚ 미만이면, 내산화성이 악화되어, 내구성이 나빠지는 경우가 있고, 50 ㎚ 를 초과하면, 금속 나노 와이어에서 기인하는 산란이 생겨, 충분한 투명성을 얻을 수 없는 경우가 있다.

상기 금속 나노 와이어의 평균 단축 길이는, 투과형 전자 현미경 (TEM ; 닛폰 전자 주식회사 제조, JEM-2000FX) 을 사용하여 300 개의 금속 나노 와이어를 관찰하고, 그 평균값으로부터 금속 나노 와이어의 평균 단축 길이를 구하였다. 또, 상기 금속 나노 와이어의 단축이 원형이 아닌 경우의 단축 길이는, 가장 긴 것을 단축 길이로 하였다.

상기 금속 나노 와이어의 평균 장축 길이 (「평균 길이」라고 하는 경우가 있다) 로는, 1 ㎛ ∼ 50 ㎛ 인 것이 바람직하고, 5 ㎛ ∼ 45 ㎛ 가 보다 바람직하고, 10 ㎛ ∼ 40 ㎛ 가 더욱 바람직하다.

상기 평균 장축 길이가 1 ㎛ 미만이면, 조밀한 네트워크를 형성하기가 어려워, 충분한 도전성을 얻을 수 없는 경우가 있고, 50 ㎛ 를 초과하면, 금속 나노 와이어가 지나치게 길어 제조시에 얽혀서, 제조 과정에서 응집물이 발생하고 마는 경우가 있다.

상기 금속 나노 와이어의 평균 장축 길이는, 예를 들어 투과형 전자 현미경 (TEM ; 닛폰 전자 주식회사 제조, JEM-2000FX) 을 사용하여 300 개의 금속 나노 와이어를 관찰하고, 그 평균값으로부터 금속 나노 와이어의 평균 장축 길이를 구하였다. 또, 상기 금속 나노 와이어가 구부러져 있는 경우, 그것을 호 (弧) 로 하는 원을 고려하여, 그 반경 및 곡률로부터 산출되는 값을 장축 길이로 하였다.

-제조 방법-

상기 금속 나노 와이어의 제조 방법으로는 특별히 제한은 없으며, 어떠한 방법으로 제조해도 되지만, 아래와 같이 할로겐 화합물과 분산 첨가제를 용해시킨 용매 중에서 가열하면서 금속 이온을 환원함으로써 제조하는 것이 바람직하다.

또한, 금속 나노 와이어의 제조 방법으로는, 일본 공개특허공보 2009-215594호, 일본 공개특허공보 2009-242880호, 일본 공개특허공보 2009-299162호, 일본 공개특허공보 2010-84173호, 일본 공개특허공보 2010-86714호 등에 기재된 방법을 사용할 수 있다.

<<금속 나노 튜브>>

-재료-

상기 금속 나노 튜브의 재료로는 특별히 제한은 없으며, 어떠한 금속이어도 되고, 예를 들어, 상기한 금속 나노 와이어의 재료 등을 사용할 수 있다.

-형상-

상기 금속 나노 튜브의 형상으로는 단층이어도 되고, 다층이어도 되지만, 도전성 및 열전도성이 우수한 점에서 단층이 바람직하다.

-평균 단축 길이, 평균 장축 길이, 두께-

상기 금속 나노 튜브의 두께 (외경과 내경의 차) 로는, 3 ㎚ ∼ 80 ㎚ 가 바람직하고, 3 ㎚ ∼ 30 ㎚ 가 보다 바람직하다.

상기 두께가 3 ㎚ 미만이면, 내산화성이 악화되어, 내구성이 나빠지는 경우가 있고, 80 ㎚ 를 초과하면, 금속 나노 튜브에서 기인하는 산란이 생기는 경우가 있다.

상기 금속 나노 튜브의 평균 장축 길이는 1 ㎛ ∼ 40 ㎛ 가 바람직하고, 3 ㎛ ∼ 35 ㎛ 가 보다 바람직하고, 5 ㎛ ∼ 30 ㎛ 가 더욱 바람직하다.

<<카본 나노 튜브>>

상기 카본 나노 튜브 (CNT) 는, 그라파이트상 탄소 원자면 (그래핀 시트) 이 단층 또는 다층의 동축관 형상으로 된 물질이다. 상기 단층의 카본 나노 튜브는 싱글 월 나노 튜브 (SWNT), 상기 다층의 카본 나노 튜브는 멀티 월 나노 튜브 (MWNT) 라고 불리고, 특히, 2 층의 카본 나노 튜브는 더블 월 나노 튜브 (DWNT) 라고도 불린다. 본 발명에서 사용되는 도전성 섬유에 있어서, 상기 카본 나노 튜브는 단층이어도 되고, 다층이어도 되지만, 도전성 및 열전도성이 우수한 점에서 단층이 바람직하다.

-애스펙트비-

상기 도전성 섬유의 애스펙트비로는, 10 이상인 것이 바람직하다. 상기 애스펙트비란, 일반적으로는 섬유상 물질의 장변과 단변의 비 (평균 장축 길이/평균 단축 길이의 비) 를 의미한다.

상기 애스펙트비의 측정 방법으로는 특별히 제한은 없으며, 목적에 따라서 적절히 선택할 수 있고, 예를 들어, 전자 현미경 등에 의해 측정하는 방법 등을 들 수 있다.

상기 도전성 섬유의 애스펙트비를 전자 현미경으로 측정하는 경우, 상기 도전성 섬유의 애스펙트비가 10 이상인지의 여부는, 전자 현미경의 1 시야로 확인할 수 있으면 된다. 또한, 상기 도전성 섬유의 장축 길이와 단축 길이를 각각 따로 측정함으로써, 상기 도전성 섬유 전체의 애스펙트비를 어림짐작할 수 있다.

또, 상기 도전성 섬유가 튜브상인 경우에는, 상기 애스펙트비를 산출하기 위한 직경으로는 그 튜브의 외경을 사용한다.

상기 도전성 섬유의 애스펙트비로는, 10 이상이면 특별히 제한은 없으며, 목적에 따라서 적절히 선택할 수 있지만, 50 ∼ 1,000,000 이 바람직하고, 100 ∼ 1,000,000 이 보다 바람직하다.

상기 애스펙트비가 10 미만이면, 상기 도전성 섬유에 의한 네트워크 형성이 이루어지지 않아 도전성을 충분히 취할 수 없는 경우가 있고, 1,000,000 을 초과하면, 도전성 섬유의 형성시나 그 후의 취급에 있어서 성막 전에 도전성 섬유가 얽혀서 응집되기 때문에, 안정적인 액이 얻어지지 않지 않는 경우가 있다.

-애스펙트비가 10 이상인 도전성 섬유의 비율-

상기 애스펙트비가 10 이상인 도전성 섬유의 비율로는, 전체 도전성 조성물 중에 체적비로 50 ％ 이상이 바람직하고, 60 ％ 이상이 보다 바람직하고, 75 ％ 이상이 특히 바람직하다. 이러한 도전성 섬유의 비율을, 이하 「도전성 섬유의 비율」이라고 부르는 경우가 있다.

상기 도전성 섬유의 비율이 50 ％ 미만이면, 도전성에 기여하는 도전성 물질이 감소하여 도전성이 저하되는 경우가 있고, 동시에 조밀한 네트워크를 형성할 수 없기 때문에 전압 집중이 생겨, 내구성이 저하되는 경우가 있다. 또한, 도전성 섬유 이외의 형상의 입자는, 도전성에 크게 기여하지 않을 뿐 아니라 흡수를 갖기 때문에 바람직하지 않다. 특히 금속의 경우에, 구형 (球形) 등의 플라스몬 흡수가 강한 경우에는 투명도가 악화되는 경우가 있다.

여기서 상기 도전성 섬유의 비율은, 예를 들어, 도전성 섬유가 은나노 와이어인 경우에는, 은나노 와이어 수분산액을 여과하여, 은나노 와이어와 그 이외의 입자를 분리시키고, ICP 발광 분석 장치를 사용하여 여과지에 남아 있는 은의 양과 여과지를 투과한 은의 양을 각각 측정함으로써, 도전성 섬유의 비율을 구할 수 있다. 여과지에 남아 있는 도전성 섬유를 TEM 으로 관찰하여, 300 개의 도전성 섬유의 단축 길이를 관찰하고, 그 분포를 조사하는 것에 의해, 단축 길이가 200 ㎚ 이하이고, 또한 장축 길이가 1 ㎛ 이상인 도전성 섬유인 것을 확인한다. 또, 여과지는, TEM 이미지로 단축 길이가 200 ㎚ 이하이고, 또한 장축 길이가 1 ㎛ 이상인 도전성 섬유 이외의 입자의 최장축을 계측하여, 그 최장축의 2 배 이상이고, 또한 도전성 섬유의 장축의 최단 길이 이하의 길이인 것을 사용하는 것이 바람직하다.

여기서, 상기 도전성 섬유의 평균 단축 길이 및 평균 장축 길이는, 예를 들어, 투과형 전자 현미경 (TEM) 이나 광학 현미경을 사용하여 TEM 이미지나 광학 현미경 이미지를 관찰함으로써 구할 수 있고, 본 발명에서는, 도전성 섬유의 평균 단축 길이 및 평균 장축 길이는, 투과형 전자 현미경 (TEM) 에 의해 300 개의 도전성 섬유를 관찰하고 그 평균값으로부터 구한 것이다.

이하에는, 도전성 섬유와 바인더 (감광성 수지) 를 1 층에 함유한 도전층에 대해서 기재하였지만, 감광성 수지를 함유하는 감광층 (패터닝 재료) 은 도전성 섬유를 함유하는 도전층과 반드시 일체화되어 있지 않아도 되며, 도전층과 감광층 (패터닝층) 이 적층되어 있거나, 도전층을 피전사체에 전사한 후에 감광층 (패터닝층) 을 적층 전사하거나, 레지스트 재료를 인쇄하고 패터닝용 마스크를 형성해도 된다.

<<바인더>>

상기 바인더로는, 유기 고분자 중합체로서, 분자 (바람직하게는 아크릴계 공중합체를 주사슬로 하는 분자) 중에 적어도 1 개의 알칼리 가용성을 촉진하는 기 (예를 들어 카르복실기, 인산기, 술폰산기 등) 를 갖는 알칼리 가용성 수지 중에서 적절히 선택할 수 있다.

이들 중에서도, 유기 용제에 가용이고 약알칼리 수용액에 의해 현상 가능한 것이 바람직하며, 또한, 산 해리성기를 갖고, 산의 작용에 의해 산 해리성기가 해리되었을 때에 알칼리 가용이 되는 것이 특히 바람직하다.

여기서 상기 산 해리성기란, 산의 존재하에서 해리되는 것이 가능한 관능기를 나타낸다.

상기 바인더의 제조에는, 예를 들어 공지된 라디칼 중합법에 의한 방법을 적용할 수 있다. 상기 라디칼 중합법으로 알칼리 가용성 수지를 제조할 때의 온도, 압력, 라디칼 개시제의 종류 및 그 양, 용매의 종류 등등의 중합 조건은 당업자에게 있어서 용이하게 설정 가능하고, 실험적으로 조건을 정할 수 있다.

상기 유기 고분자 중합체로는, 측사슬에 카르복실산을 갖는 폴리머 (산성기를 갖는 감광성 수지) 가 바람직하다.

상기 측사슬에 카르복실산을 갖는 폴리머로는, 예를 들어 일본 공개특허공보 소59-44615호, 일본 특허공보 소54-34327호, 일본 특허공보 소58-12577호, 일본 특허공보 소54-25957호, 일본 공개특허공보 소59-53836호, 일본 공개특허공보 소59-71048호의 각 공보에 기재되어 있는, 메타크릴산 공중합체, 아크릴산 공중합체, 이타콘산 공중합체, 크로톤산 공중합체, 말레산 공중합체, 부분 에스테르화 말레산 공중합체 등, 및 측사슬에 카르복실산을 갖는 산성 셀룰로오스 유도체, 수산기를 갖는 폴리머에 산무수물을 부가시킨 것 등이고, 또한 측사슬에 (메트)아크릴로일기를 갖는 고분자 중합체도 바람직한 것으로서 들 수 있다.

이들 중에서도, 벤질(메트)아크릴레이트/(메트)아크릴산 공중합체, 벤질(메트)아크릴레이트/(메트)아크릴산/다른 모노머로 이루어지는 다원 공중합체가 특히 바람직하다.

또한, 측사슬에 (메트)아크릴로일기를 갖는 고분자 중합체나 (메트)아크릴산/글리시딜(메트)아크릴레이트/다른 모노머로 이루어지는 다원 공중합체도 유용한 것으로서 들 수 있다. 그 폴리머는 임의의 양으로 혼합하여 사용할 수 있다.

상기 이외에도, 일본 공개특허공보 평7-140654호에 기재된, 2-하이드록시프로필(메트)아크릴레이트/폴리스티렌 매크로 모노머/벤질메타크릴레이트/메타크릴산 공중합체, 2-하이드록시-3-페녹시프로필아크릴레이트/폴리메틸메타크릴레이트 매크로 모노머/벤질메타크릴레이트/메타크릴산 공중합체, 2-하이드록시에틸메타크릴레이트/폴리스티렌 매크로 모노머/메틸메타크릴레이트/메타크릴산 공중합체, 2-하이드록시에틸메타크릴레이트/폴리스티렌 매크로 모노머/벤질메타크릴레이트/메타크릴산 공중합체, 등을 들 수 있다.

상기 알칼리 가용성 수지에 있어서의 구체적인 구성 단위로는, (메트)아크릴산과, 그 (메트)아크릴산과 공중합 가능한 다른 단량체가 바람직하다.

상기 (메트)아크릴산과 공중합 가능한 다른 단량체로는, 예를 들어 알킬(메트)아크릴레이트, 아릴(메트)아크릴레이트, 비닐 화합물 등을 들 수 있다. 이들은, 알킬기 및 아릴기의 수소 원자는 치환기로 치환되어 있어도 된다.

상기 알킬(메트)아크릴레이트 또는 아릴(메트)아크릴레이트로는, 예를 들어 메틸(메트)아크릴레이트, 에틸(메트)아크릴레이트, 프로필(메트)아크릴레이트, 부틸(메트)아크릴레이트, 이소부틸(메트)아크릴레이트, 펜틸(메트)아크릴레이트, 헥실(메트)아크릴레이트, 옥틸(메트)아크릴레이트, 페닐(메트)아크릴레이트, 벤질(메트)아크릴레이트, 톨릴(메트)아크릴레이트, 나프틸(메트)아크릴레이트, 시클로헥실(메트)아크릴레이트, 디시클로펜타닐(메트)아크릴레이트, 디시클로펜테닐(메트)아크릴레이트, 디시클로펜테닐옥시에틸(메트)아크릴레이트, 등을 들 수 있다. 이들은 1 종 단독으로 사용해도 되고, 2 종 이상을 병용해도 된다.

상기 비닐 화합물로는, 예를 들어, 스티렌, α-메틸스티렌, 비닐톨루엔, 글리시딜메타크릴레이트, 아크릴로니트릴, 비닐아세테이트, N-비닐피롤리돈, 테트라하이드로푸르푸릴메타크릴레이트, 폴리스티렌 매크로 모노머, 폴리메틸메타크릴레이트 매크로 모노머, CH₂=CR₁R₂, CH₂=C(R₁)(COOR₃) [단, R₁ 은 수소 원자 또는 탄소수 1 ∼ 5 의 알킬기를 나타내고, R₂ 는 탄소수 6 ∼ 10 의 방향족 탄화수소 고리를 나타내고, R₃ 은 탄소수 1 ∼ 8 의 알킬기 또는 탄소수 6 ∼ 12 의 아르알킬기를 나타낸다], 등을 들 수 있다. 이들은 1 종 단독으로 사용해도 되고, 2 종 이상을 병용해도 된다.

상기 바인더의 중량 평균 분자량은, 알칼리 용해 속도, 막 물성 등의 점에서 1,000 ∼ 500,000 이 바람직하고, 3,000 ∼ 300,000 이 보다 바람직하고, 5,000 ∼ 200,000 이 더욱 바람직하다.

여기서 상기 중량 평균 분자량은, 겔 퍼미에이션 크로마토그래피법에 의해 측정하여, 표준 폴리스티렌 검량선을 사용해서 구할 수 있다.

상기 바인더의 함유량은, 상기 도전층 전체에 대하여 40 질량％ ∼ 95 질량％ 인 것이 바람직하고, 50 질량％ ∼ 90 질량％ 가 보다 바람직하고, 70 질량％ ∼ 90 질량％ 가 더욱 바람직하다. 상기 함유량의 범위에 있으면, 현상성과 금속 나노 와이어의 도전성의 양립을 도모할 수 있다.

-감광성 화합물-

상기 감광성 화합물이란, 노광에 의해 화상을 형성하는 기능을 도전층에 부여하거나, 또는 그 계기를 제공하는 화합물을 의미한다. 구체적으로는, (1) 노광에 의한 산을 발생하는 화합물 (광 산 발생제), (2) 감광성의 퀴논디아지드 화합물, (3) 광 라디칼 발생제 등을 들 수 있다. 이들은 1 종 단독으로 사용해도 되고, 2 종 이상을 병용해도 된다. 또, 감도 조정을 위해 증감제 등을 병용하여 사용할 수도 있다.

--(1) 광 산 발생제--

상기 (1) 광 산 발생제로는, 광 카티온 중합의 광 개시제, 광 라디칼 중합의 광 개시제, 색소류의 광 소색제, 광 변색제, 또는 마이크로 레지스트 등에 사용되고 있는 활성 광선 또는 방사선의 조사에 의해 산을 발생하는 공지된 화합물 및 그 들의 혼합물을 적절히 선택하여 사용할 수 있다.

상기 (1) 광 산 발생제로는 특별히 제한은 없으며, 목적에 따라서 적절히 선택할 수 있고, 예를 들어, 디아조늄염, 포스포늄염, 술포늄염, 요오드늄염, 이미드술포네이트, 옥심술포네이트, 디아조디술폰, 디술폰, o-니트로벤질술포네이트 등을 들 수 있다. 이들 중에서도, 술폰산을 발생하는 화합물인 이미드술포네이트, 옥심술포네이트, o-니트로벤질술포네이트가 특히 바람직하다.

또한, 활성 광선 또는 방사선의 조사에 의해 산을 발생하는 기, 또는 화합물을 수지의 주사슬 또는 측사슬에 도입한 화합물, 예를 들어, 미국 특허 제3,849,137호 명세서, 독일 특허 제3914407호 명세서, 일본 공개특허공보 소63-26653호, 일본 공개특허공보 소55-164824호, 일본 공개특허공보 소62-69263호, 일본 공개특허공보 소63-146038호, 일본 공개특허공보 소63-163452호, 일본 공개특허공보 소62-153853호, 일본 공개특허공보 소63-146029호의 각 공보 등에 기재된 화합물을 사용할 수 있다.

그리고 미국 특허 제3,779,778호, 유럽 특허 제126,712호 등의 각 명세서에 기재된 광에 의해 산을 발생하는 화합물도 사용할 수 있다.

--(2) 퀴논디아지드 화합물--

상기 (2) 퀴논디아지드 화합물로는, 예를 들어, 1,2-퀴논디아지드술포닐클로라이드류, 하이드록시 화합물, 아미노 화합물 등을 탈염산제의 존재하에서 축합 반응시킴으로써 얻어진다.

상기 (1) 광 산 발생제 및 상기 (2) 퀴논디아지드 화합물의 배합량은, 노광부와 미노광부의 용해 속도차와, 감도의 허용폭의 면에서, 상기 바인더의 총량 100 질량부에 대하여 1 질량부 ∼ 100 질량부인 것이 바람직하고, 3 질량부 ∼ 80 질량부가 보다 바람직하다.

또, 상기 (1) 광 산 발생제와, 상기 (2) 퀴논디아지드 화합물을 병용해도 된다.

본 발명에서는, 상기 (1) 광 산 발생제 중에서도 술폰산을 발생하는 화합물이 바람직하고, 하기와 같은 옥심술포네이트 화합물이 고감도인 관점에서 특히 바람직하다.

[화학식 1]

상기 (2) 퀴논디아지드 화합물로서, 1,2-나프토퀴논디아지드기를 갖는 화합물을 사용하면 고감도로 현상성이 양호하다.

상기 (2) 퀴논디아지드 화합물 중에서 하기 화합물이고 D 가 독립적으로 수소 원자 또는 1,2-나프토퀴논디아지드기인 것이 고감도인 관점에서 바람직하다.

[화학식 2]

--(3) 광 라디칼 발생제--

상기 광 라디칼 발생제는, 광을 직접 흡수하거나 또는 광 증감되어 분해 반응 혹은 수소 인발 반응을 일으켜, 중합 활성 라디칼을 발생하는 기능을 갖는다. 상기 광 라디칼 발생제는 파장 300 ㎚ ∼ 500 ㎚ 의 영역에 흡수를 갖는 것이 바람직하다.

상기 광 라디칼 발생제는, 1 종 단독으로 사용해도 되고, 2 종 이상을 병용해도 된다. 상기 광 라디칼 발생제의 함유량은, 투명 도전막용의 도포액 전체 고형량에 대하여 0.1 질량％ ∼ 50 질량％ 인 것이 바람직하고, 0.5 질량％ ∼ 30 질량％ 가 보다 바람직하고, 1 질량％ ∼ 20 질량％ 가 더욱 바람직하다. 상기 수치 범위에 있어서, 양호한 감도와 패턴 형성성이 얻어진다.

상기 광 라디칼 발생제로는 특별히 제한은 없으며, 목적에 따라서 적절히 선택할 수 있고, 예를 들어 일본 공개특허공보 2008-268884호에 기재된 화합물군을 들 수 있다. 이들 중에서도, 트리아진계 화합물, 아세토페논계 화합물, 아실포스핀 (옥사이드) 계 화합물, 옥심계 화합물, 이미다졸계 화합물, 벤조페논계 화합물이 노광 감도의 관점에서 특히 바람직하다.

상기 광 라디칼 발생제로는, 노광 감도와 투명성의 관점에서, 2-(디메틸아미노)-2-[(4-메틸페닐)메틸]-1-[4-(4-모르폴리닐)페닐]-1-부타논, 2-벤질-2-디메틸아미노-1-(4-모르폴리노페닐)-부타논-1,2-메틸-1-(4-메틸티오페닐)-2-모르폴리노프로판-1-온, 2,2'-비스(2-클로로페닐)-4,4',5,5'-테트라페닐비이미다졸, N,N-디에틸아미노벤조페논, 1,2-옥탄디온, 1-[4-(페닐티오)-,2-(o-벤조일옥심)] 이 바람직하다.

투명 도전막용의 도포액은, 노광 감도 향상을 위해 광 라디칼 발생제와 연쇄 이동제를 병용해도 된다.

상기 연쇄 이동제로는, 예를 들어, N,N-디메틸아미노벤조산에틸에스테르 등의 N,N-디알킬아미노벤조산알킬에스테르, 2-메르캅토벤조티아졸, 2-메르캅토벤조옥사졸, 2-메르캅토벤조이미다졸, N-페닐메르캅토벤조이미다졸, 1,3,5-트리스(3-메르캅토부틸옥시에틸)-1,3,5-트리아진-2,4,6(1H,3H,5H)-트리온 등의 복소고리를 갖는 메르캅토 화합물, 펜타에리트리톨테트라키스(3-메르캅토프로피오네이트), 펜타에리트리톨테트라키스(3-메르캅토부틸레이트), 1,4-비스(3-메르캅토부티릴옥시)부탄 등의 지방족 다관능 메르캅토 화합물 등을 들 수 있다. 이들은, 1 종 단독으로 사용해도 되고, 2 종 이상을 병용해도 된다.

상기 연쇄 이동제의 함유량은, 상기 투명 도전막용 도포액의 전체 고형분에 대하여 0.01 질량％ ∼ 15 질량％ 가 바람직하고, 0.1 질량％ ∼ 10 질량％ 가 보다 바람직하고, 0.5 질량％ ∼ 5 질량％ 가 더욱 바람직하다.

-그 밖의 성분-

상기 그 밖의 성분으로는, 예를 들어 가교제, 분산제, 용매, 계면 활성제, 산화 방지제, 황화 방지제, 금속 부식 방지제, 점도 조정제, 방부제 등의 각종 첨가제 등을 들 수 있다.

--가교제--

상기 가교제는, 프리라디칼 또는 산 및 열에 의해 화학 결합을 형성하여 도전층을 경화시키는 화합물로, 예를 들어 메틸올기, 알콕시메틸기, 아실옥시메틸기에서 선택되는 적어도 1 개의 기로 치환된 멜라민계 화합물, 구아나민계 화합물, 글리콜우릴계 화합물, 우레아계 화합물, 페놀계 화합물 또는 페놀의 에테르 화합물, 에폭시계 화합물, 옥세탄계 화합물, 티오에폭시계 화합물, 이소시아네이트계 화합물, 또는 아지드계 화합물 ; 메타크릴로일기 또는 아크릴로일기 등을 포함하는 에틸렌성 불포화기를 갖는 화합물, 등을 들 수 있다. 이들 중에서도, 막 물성, 내열성, 용제 내성의 면에서 에폭시계 화합물, 옥세탄계 화합물, 에틸렌성 불포화기를 갖는 화합물이 특히 바람직하다.

또한, 상기 옥세탄 수지는, 1 종 단독으로 또는 에폭시 수지와 혼합하여 사용할 수 있다. 특히 에폭시 수지와의 병용으로 사용한 경우에는 반응성이 높아, 막 물성을 향상시키는 관점에서 바람직하다.

상기 가교제의 함유량은, 상기 바인더 총량 100 질량부에 대하여, 1 질량부 ∼ 250 질량부가 바람직하고, 3 질량부 ∼ 200 질량부가 보다 바람직하다.

--분산제--

상기 분산제는 상기 도전성 섬유의 응집을 막고, 분산시키기 위해서 사용한다. 상기 분산제로는, 상기 도전성 섬유를 분산시킬 수 있으면 특별히 제한은 없고, 목적에 따라서 적절히 선택할 수 있으며, 예를 들어, 시판되는 저분자 안료 분산제, 고분자 안료 분산제를 이용할 수 있고, 특히 고분자 분산제로 도전성 섬유에 흡착되는 성질을 갖는 것이 바람직하게 사용되며, 예를 들어 폴리비닐피롤리돈, BYK 시리즈 (빅케미사 제조), 솔스파스 시리즈 (일본 루브리졸사 제조 등), 아지스파 시리즈 (아지노모또 주식회사 제조) 등을 들 수 있다.

상기 분산제의 함유량으로는, 상기 바인더 100 질량부에 대하여, 0.1 질량부 ∼ 50 질량부가 바람직하고, 0.5 질량부 ∼ 40 질량부가 보다 바람직하고, 1 질량부 ∼ 30 질량부가 특히 바람직하다.

상기 함유량이 0.1 질량부 미만이면, 분산액 중에서 도전성 섬유가 응집되는 경우가 있고, 50 질량부를 초과하면, 도포 공정에서 안정적인 액막을 형성할 수 없어, 도포 불균일이 발생하는 경우가 있다.

--용매--

상기 용매로는 특별히 제한은 없으며, 목적에 따라서 적절히 선택할 수 있고, 예를 들어, 프로필렌글리콜모노메틸에테르, 프로필렌글리콜모노메틸에테르아세테이트, 3-에톡시프로피온산에틸, 3-메톡시프로피온산메틸, 락트산에틸, 3-메톡시부탄올, 물, 1-메톡시-2-프로판올, 이소프로필아세테이트, 락트산메틸, N-메틸피롤리돈 (NMP), γ-부티로락톤 (GBL), 프로필렌카보네이트, 등을 들 수 있다. 이들은 1 종 단독으로 사용해도 되고, 2 종 이상을 병용해도 된다.

--금속 부식 방지제--

상기 금속 부식 방지제로는 특별히 제한은 없으며, 목적에 따라서 적절히 선택할 수 있는데, 예를 들어 티올류, 아졸류 등이 바람직하다.

상기 금속 부식 방지제를 함유함으로써, 한층 더 우수한 방청 효과를 발휘할 수 있다.

상기 금속 부식 방지제는 투명 도전막용 도포액에 용해시킨 중에, 적당한 용매로 용해시킨 상태, 또는 분말로 첨가하거나, 후술하는 투명 도전막용 도포액에 의한 도전막을 제조한 후, 이것을 금속 부식 방지제 욕에 담금으로써 부여할 수 있다.

이어서, 도 4 ∼ 도 6c 를 참조하면서 전사 방법을 이용한 터치 패널의 제조 방법에 관해서 설명한다.

(도전층 전사 재료)

터치 패널의 제조 방법에 있어서 도전층 전사 재료가 사용된다. 전사 기재와, 그 전사 기재 상에, 피전사체에 대한 전사 균일성을 향상시키기 위한 쿠션층과, 바인더와 도전성 섬유를 함유하는 도전층을 이 순서대로 구비하여 이루어진다. 상기 도전층 전사 재료는, 상기 도전층 위에 밀착층을 갖고 있는 것이 바람직하고, 필요에 따라 방오층, UV 커트층, 반사 방지층 등의 그 밖의 층을 가지고 있어도 된다. 또, 도전층 등의 기능층의 흠집 방지나 성능 열화 방지를 위해, 접착 용이성의 보호 필름을 적층하고 있어도 된다.

상기 도전층 전사 재료는, 상기 구성을 구비하고 있으면 그 형상, 구조, 크기 등에 관해서는 특별히 제한은 없고, 목적에 따라서 적절히 선택할 수 있으며, 예를 들어, 상기 형상으로는 막상, 시트상 등을 들 수 있고, 상기 구조로는 단층 구조, 적층 구조 등을 들 수 있고, 상기 크기로는 용도 등에 따라서 적절히 선택할 수 있다.

상기 도전층 전사 재료는, 가요성을 갖고, 투명한 것이 바람직하며, 상기 투명에는, 무색 투명 외에 유색 투명, 반투명, 유색 반투명 등이 포함된다.

여기서, 도 4 는, 도전층 전사 재료의 일례를 나타내는 개략도이다. 이 도 4 의 도전층 전사 재료 (6) 는, 전사 기재 (1) 와, 그 기재의 하나의 면에 쿠션층 (2) 및 도전층 (3) 을 이 순서대로 갖고 있다.

또한, 도 5 는, 도전층 전사 재료의 다른 일례를 나타내는 개략도이다. 이 도 5 의 도전층 전사 재료 (7) 는, 도 4 의 도전층 전사 재료 (6) 에 있어서 도전층 (3) 위에 밀착층 (4) 을 형성한 것이다.

또한 도시를 생략하였지만, 상기 도전층 전사 재료에 있어서의 도전층은 패터닝되어 있어도 되고, 패터닝되어 있지 않아도 된다. 상기 패터닝으로는, 기존의 ITO 투명 도전막에서 행해지고 있는 전극 형상을 들 수 있다. 구체적으로는, WO2005/114369호 팜플렛, WO2004/061808호 팜플렛, 일본 공개특허공보 2010-33478호, 일본 공개특허공보 2010-44453호에 개시되어 있는 스트라이프 형상의 패턴, 다이아몬드 패턴이라고 불리는 것 등을 들 수 있다.

상기 도전층과 상기 쿠션층의 합계 평균 두께 (A) 와, 상기 전사 기재의 평균 두께 (B) 가 다음 식, A/B = 0.01 ∼ 0.7 을 만족하고, A/B = 0.02 ∼ 0.6 을 만족하고 있는 것이 바람직하다. 상기 A/B 가 0.01 미만이면, 피전사체에 대한 전사 균일성이 낮아지는 경우가 있고, 0.7 을 초과하면, 컬 밸런스가 무너져 버리는 경우가 있다.

상기 전사 기재의 평균 두께는 특별히 제한은 없으며, 목적에 따라서 적절히 선택할 수 있지만, 1 ㎛ ∼ 500 ㎛ 가 바람직하고, 3 ㎛ ∼ 400 ㎛ 가 보다 바람직하고, 5 ㎛ ∼ 300 ㎛ 가 더욱 바람직하다.

상기 평균 두께가 1 ㎛ 미만이면, 도전층 전사 재료의 핸들링이 어려워지는 경우가 있고, 500 ㎛ 를 초과하면, 전사 기재의 강성이 높아져, 전사 균일성이 손상되는 경우가 있다.

상기 도전층의 평균 두께는 0.01 ㎛ ∼ 2 ㎛ 인 것이 바람직하고, 0.03 ㎛ ∼ 1 ㎛ 인 것이 보다 바람직하다. 상기 평균 두께가 0.01 ㎛ 미만이면, 도전성의 면내 분포가 불균일해지는 경우가 있고, 2 ㎛ 를 초과하면, 투과율이 낮아져, 투명성이 손상되는 경우가 있다.

상기 쿠션층의 평균 두께는 1 ㎛ ∼ 50 ㎛ 인 것이 바람직하고, 1 ㎛ ∼ 30 ㎛ 인 것이 보다 바람직하고, 5 ㎛ ∼ 20 ㎛ 인 것이 보다 바람직하다. 상기 평균 두께가 1 ㎛ 미만이면, 전사 균일성이 손상되는 경우가 있고, 50 ㎛ 를 초과하면, 전사 재료의 컬 밸런스가 낮아지는 경우가 있다.

여기서, 상기 전사 기재의 평균 두께, 상기 도전층의 평균 두께, 및 상기 쿠션층의 평균 두께는, 예를 들어 마이크로톰 절삭으로 재료의 단면을 낸 후 SEM 관찰함으로써, 또는 에폭시 수지로 포매 (包埋) 한 후 마이크로톰으로 제작한 절편을 TEM 관찰함으로써 측정할 수 있다. 이들 각 층의 평균 두께는, 10 군데를 측정한 평균값이다.

＜전사 기재＞

상기 전사 기재의 형상, 구조, 크기 등에 관해서는 특별히 제한은 없으며, 목적에 따라서 적절히 선택할 수 있고, 예를 들어, 상기 형상으로는 막상, 시트상 등을 들 수 있다. 상기 구조로는 단층 구조, 적층 구조 등을 들 수 있다. 상기 크기로는 용도 등에 따라서 적절히 선택할 수 있다.

상기 전사 기재로는 특별히 제한은 없으며, 목적에 따라서 적절히 선택할 수 있고, 예를 들어, 투명 유리 기판, 합성 수지제 시트 (필름), 금속 기판, 세라믹판, 광전 변환 소자를 갖는 반도체 기판 등을 들 수 있다. 상기 기판에는, 원한다면 실란 커플링제 등의 약품 처리, 플라즈마 처리, 이온 플레이팅, 스퍼터링, 기상 반응법, 진공 증착 등의 전 (前) 처리를 실시할 수 있다.

상기 투명 유리 기판으로는, 예를 들어, 백판 (白板) 유리, 청판 (靑板) 유리, 실리카 코팅 청판 유리 등을 들 수 있다. 또한 최근 개발된 두께가 10 ㎛ ∼ 수 백 ㎛ 의 박층 유리 기재여도 된다.

상기 합성 수지제 시트로는, 예를 들어, 폴리에틸렌테레프탈레이트 (PET) 시트, 폴리카보네이트 시트, 트리아세틸셀룰로오스 (TAC) 시트, 폴리에테르술폰 시트, 폴리에스테르 시트, 아크릴 수지 시트, 염화비닐 수지 시트, 방향족 폴리아미드 수지 시트, 폴리아미드이미드 시트, 폴리이미드 시트 등을 들 수 있다.

상기 금속 기판으로는, 예를 들어, 알루미늄판, 구리판, 니켈판, 스테인리스판 등을 들 수 있다.

상기 전사 기재의 전(全)가시광 투과율로는 70 ％ 이상이 바람직하고, 85 ％ 이상이 보다 바람직하고, 90 ％ 이상이 더욱 바람직하다. 상기 전가시광 투과율이 70 ％ 미만이면, 투과율이 낮아 실용상 문제가 되는 경우가 있다.

또, 본 발명에서는, 전사 기재로서 본 발명의 목적을 방해하지 않을 정도로 착색된 것을 사용할 수도 있다.

＜쿠션층 ＞

상기 쿠션층의 형상, 구조, 크기 등에 관해서는 특별히 제한은 없으며, 목적에 따라서 적절히 선택할 수 있고, 예를 들어, 상기 형상으로는 막상, 시트상 등을 들 수 있다. 상기 구조로는 단층 구조, 적층 구조 등을 들 수 있다. 상기 크기로는 용도 등에 따라 적절히 선택할 수 있다.

상기 쿠션층은, 피전사체와의 전사성을 향상시키는 역할을 하는 층으로, 적어도 폴리머를 함유하고, 추가로 필요에 따라서 그 밖의 성분을 함유하여 이루어진다.

-폴리머-

상기 폴리머로는, 가열시에 연화되는 열가소성 수지이면 특별히 제한은 없으며, 목적에 따라서 적절히 선택할 수 있고, 예를 들어 아크릴 수지, 스티렌-아크릴 공중합체, 폴리비닐알코올, 폴리에틸렌, 에틸렌-아세트산비닐 공중합체, 에틸렌-에틸아크릴레이트 공중합체, 에틸렌-메타크릴산 공중합체, 폴리염화비닐, 젤라틴 ; 셀룰로오스니트레이트, 셀룰로오스트리아세테이트, 셀룰로오스디아세테이트, 셀룰로오스아세테이트부틸레이트, 셀룰로오스아세테이트프로피오네이트 등의 셀룰로오스에스테르 ; 염화비닐리덴, 염화비닐, 스티렌, 아크릴로니트릴, 아세트산비닐, 알킬 (탄소수 1 ∼ 4) 아크릴레이트, 비닐피롤리돈 등을 포함하는 호모폴리머 또는 공중합체, 가용성 폴리에스테르, 폴리카보네이트, 가용성 폴리아미드 등을 들 수 있다. 이들은 1 종 단독으로 사용해도 되고, 2 종 이상을 병용해도 된다.

상기 쿠션층에 사용하는 폴리머는, 가열에 의해 연화되는 열가소성 수지가 바람직하다. 쿠션층의 유리 전이 온도는 40 ℃ 에서 150 ℃ 인 것이 바람직하다. 40 ℃ 보다 낮으면 실온에서 지나치게 유연하여 핸들링성이 떨어지는 경우가 있고, 150 ℃ 보다 높으면 열 라미네이트 방식으로 쿠션층이 연화되지 않아 도전층의 전사성이 떨어지는 경우가 있다. 또한 가소제 등의 첨가에 의해, 유리 전이 온도를 조정해도 된다.

상기 그 밖의 성분으로서, 일본 공개특허공보 평5-72724호의 단락 [0007] 이후에 기재되어 있는 유기 고분자 물질, 상기 전사 기재와의 접착력을 조절하기 위한 각종 가소제, 과냉각 물질, 밀착 개량제, 계면 활성제, 이형제, 열중합 금지제, 용제 등을 들 수 있다.

상기 쿠션층은, 상기 폴리머 및 필요에 따라서 상기 그 밖의 성분을 함유하는 쿠션층용 도포액을 전사 기재 상에 도포하고, 건조시킴으로써 형성할 수 있다.

상기 그 밖의 성분으로는 특별히 제한은 없으며, 목적에 따라서 적절히 선택할 수 있고, 예를 들어, 필러, 계면 활성제, 산화 방지제, 황화 방지제, 금속 부식 방지제, 점도 조정제, 방부제 등의 각종 첨가제 등을 들 수 있다.

상기 쿠션층은, 상기 폴리머 및 필요에 따라서 상기 그 밖의 성분을 함유하는 쿠션층용 도포액을 기재 상에 도포하고, 건조시킴으로써 형성할 수 있다.

상기 도포 방법으로는 특별히 제한은 없으며, 목적에 따라서 적절히 선택할 수 있고, 예를 들어 롤 코트법, 딥 코팅법, 스핀 코팅법, 캐스팅법, 다이 코트법, 블레이드 코트법, 바 코트법, 그라비아 코트법, 커튼 코트법, 스프레이 코트법, 닥터 코트법, 등을 들 수 있다.

여기서 도 6a ∼ 도 6c 는, 본 발명의 도전층 전사 재료 (6) 를 사용한 전사 방법의 일례를 나타내는 도면이다.

도 6a 에, 전사 기재 (1) 와, 그 전사 기재의 하나의 면에 쿠션층 (2) 및 도전층 (3) 을 이 순서대로 갖고 있는 도전층 전사 재료 (6) 를 나타낸다. 도 6b 에 나타내는 바와 같이, 도 6a 에 나타내는 도전층 전사 재료 (6) 의 쿠션층 (2) 및 도전층 (3) 을 피전사체로서의 유리 기판 (8) (터치 패널의 투명 기판에 상당) 에 라미네이터를 사용하여 가압, 가열하여 첩합 (貼合) 한다. 계속해서, 도 6c 에 나타내는 바와 같이, 전사 기재 (1) 를 박리함으로써, 쿠션층 (2) 및 도전층 (3) 이 유리 기판 (8) 에 전사된다.

전사 기재 (1) 상의 도전층 (3) 을 유리 기판 (8) 상에 전사할 때, 유리 기판 (8) 이 90 ℃ 이상 120 ℃ 이하의 온도 범위인 것이 바람직하다. 이 범위로 함으로써 도전층이 절연화되지 않고서, 도전층 (3) 을 유리 기판 (8) 상에 전사할 수 있다. 기판 온도가 90 ℃ 미만인 경우, 도전층 (3) 은 유리 기판 (8) 상에 전사할 수 없고, 120 ℃ 를 초과하면 도전성 섬유가 열에 의해 변형을 일으켜, 도전층 (3) 이 절연화된다.

또한, 전사 기재 (1) 상의 도전층 (3) 을 유리 기판 (8) 상에 전사할 때, 전사 압력이 0.4 ㎫ 이상 0.8 ㎫ 이하의 범위인 것이 바람직하다. 이 범위로 함으로써 단선 (斷線) 없이 도전층 (3) 을 유리 기판 (8) 상에 전사할 수 있다. 0.4 ㎫ 미만의 전사 압력이면 전사시의 압력 부족에 의해 유리 기판에 도전층이 전사되지 않고, 또한 0.8 ㎫ 를 초과하면 전사 압력에 의해 도전성 섬유가 찌그러지고 도전층이 단선된다.

이어서, 도전층 (3) 을 유리 기판 (8) 상에 전사한 후, 도전층 (3) 을 노광, 현상함으로써 복수의 제 1 투명 도전 패턴 및 복수의 제 2 투명 도전 패턴이 형성된다.

상기 서술한 공정을 거쳐 터치 패널을 제조할 수 있다.

실시예

이하, 본 발명의 실시예를 설명하지만, 본 발명은 이들 실시예에 전혀 한정되지 않는다.

(합성예 1)

＜바인더 (A-1) 의 합성＞

공중합체를 구성하는 모노머 성분으로서 메타크릴산 (MAA) 7.79 g, 벤질메타크릴레이트 (BzMA) 37.21 g 을 사용하고, 라디칼 중합 개시제로서 아조비스이소부티로니트릴 (AIBN) 0.5 g 을 사용하고, 이들을 용제 프로필렌글리콜모노메틸에테르아세테이트 (PGMEA) 55.00 g 중에 있어서 중합 반응시킴으로써, 하기 식으로 나타내는 바인더 (A-1) 의 PGMEA 용액 (고형분 농도 : 45 질량％) 을 얻었다. 또, 중합 온도는, 온도 60 ℃ 내지 100 ℃ 로 조정하였다.

바인더 (A-1) 의 중량 평균 분자량 (Mw) 은, 겔 퍼미에이션 크로마토그래피법 (GPC) 을 사용하여 측정한 결과, 폴리스티렌 환산에 의한 중량 평균 분자량 (Mw) 이 30,000, 분자량 분포 (Mw/Mn) 가 2.21 이었다.

[화학식 3]

(조제예 1)

-은나노 와이어 수분산액의 조제-

미리, 하기 첨가액 A, G, 및 H 를 조제하였다.

[첨가액 A]

질산은 분말 0.51 g 을 순수 50 ㎖ 에 용해하였다. 그 후, 1 N 의 암모니아수를 투명하게 될 때까지 첨가하였다. 그리고, 전체량이 100 ㎖ 가 되도록 순수를 첨가하였다.

[첨가액 G]

글루코오스 분말 0.5 g 을 140 ㎖ 의 순수로 용해하여, 첨가액 G 를 조제하였다.

[첨가액 H]

HTAB (헥사데실-트리메틸암모늄브로마이드) 분말 0.5 g 을 27.5 ㎖ 의 순수로 용해하여, 첨가액 H 를 조제하였다.

이어서, 아래와 같이 하여 은나노 와이어 수분산액을 조제하였다.

순수 410 ㎖ 를 3 구 플라스크 내에 넣고, 20 ℃ 에서 교반하면서, 첨가액 H 82.5 ㎖, 및 첨가액 G 206 ㎖ 를 깔대기로 첨가하였다 (제 1 단). 이 액에, 첨가액 A 206 ㎖ 를 유량 2.0 ㎖/min, 교반 회전수 800 rpm 으로 첨가하였다 (제 2 단). 그 10 분 후, 첨가액 H 를 82.5 ㎖ 첨가하였다 (제 3 단). 그 후, 3 ℃/분으로 내온 75 ℃ 까지 승온하였다. 그 후, 교반 회전수를 200 rpm 으로 떨어뜨리고, 5 시간 가열하였다.

얻어진 수분산액을 냉각한 후, 한외 여과 모듈 SIP1013 (아사히 가세이 주식회사 제조, 분획 분자량 6,000), 마그넷 펌프, 및 스테인리스컵을 실리콘제 튜브로 접속하여, 한외 여과 장치로 하였다.

얻어진 수분산액 (수용액) 을 스테인리스컵에 넣고, 펌프를 가동시켜 한외 여과를 실시하였다. 모듈로부터의 여과액이 50 ㎖ 가 된 시점에서, 스테인리스컵에 950 ㎖ 의 증류수를 첨가하고, 세정을 실시하였다. 상기 세정을 전도도가 50 μS/㎝ 이하가 될 때까지 반복한 후, 농축을 실시하여, 조제예 1 의 은나노 와이어 수분산액을 얻었다.

얻어진 조제예 1 의 은나노 와이어 수분산액 중의 은나노 와이어에 관해서, 아래와 같이 하여 평균 단축 길이, 평균 장축 길이를 측정하였다. 결과를 표 1 에 나타낸다.

＜은나노 와이어의 평균 단축 길이 (평균 직경) 및 평균 장축 길이＞

투과형 전자 현미경 (TEM ; 닛폰 전자 주식회사 제조, JEM-2000FX) 을 사용하여 300 개의 은나노 와이어를 관찰하고, 은나노 와이어의 평균 단축 길이 및 평균 장축 길이를 구하였다.

＜은나노 와이어의 단축 길이의 변동 계수＞

투과형 전자 현미경 (TEM ; 닛폰 전자 주식회사 제조, JEM-2000FX) 을 사용하여 은나노 와이어의 단축 길이를 300 개 관찰하고, 여과지를 투과한 은의 양을 각각 측정하여, 단축 길이가 50 ㎚ 이하이면서 또한 장축 길이가 5 ㎛ 이상인 은나노 와이어를 애스펙트비가 10 이상인 은나노 와이어의 비율 (％) 로서 구하였다.

또한, 은나노 와이어의 비율을 구할 때의 은나노 와이어의 분리는, 멤브레인 필터 (Millipore 사 제조, FALP 02500, 공경 (孔徑) 1.0 ㎛) 를 사용하여 실시하였다.

＜시료 No.101 의 도전층 전사 재료＞

<<쿠션층의 형성>>

기재로서의 평균 두께 30 ㎛ 의 폴리에틸렌테레프탈레이트 (PET) 필름 상에, 하기 조성의 쿠션층용 도포액을 도포하고 건조시켜, 평균 두께 10 ㎛ 의 쿠션층을 형성하였다.

-쿠션층용 도포액의 조성-

·메틸메타크릴레이트/2-에틸헥실아크릴레이트/벤질메타크릴레이트/메타크릴산 공중합체 (공중합 조성비 (몰비) = 55/30/10/5, 중량 평균 분자량 = 10만, 유리 전이 온도 (Tg) = 70 ℃) … 6.0 질량부

·스티렌/아크릴산 공중합체 (공중합 조성비 (몰비) = 65/35, 중량 평균 분자량 = 1만, 유리 전이 온도 (Tg) = 100 ℃) … 14.0 질량부

·BPE-500 (신나카무라 화학 주식회사 제조) … 9.0 질량부

·메가팍 F-780-F (다이닛폰 잉크 화학 공업 주식회사 제조) … 0.5 질량부

·메탄올 … 10.0 질량부

·프로필렌글리콜모노메틸에테르아세테이트 … 5.0 질량부

·메틸에틸케톤 … 55.5 질량부

<<도전층의 제조>>

-은나노 와이어의 MFG 분산액 (Ag-1) 의 조제-

조제예 1 의 은나노 와이어의 수분산액에, 폴리비닐피롤리돈 (K-30, 와코 쥰야쿠 공업 주식회사 제조) 과 1-메톡시-2-프로판올 (MFG) 을 첨가하여, 원심 분리후, 디캔테이션으로 상청의 물을 제거하고, MFG 를 첨가하고, 재분산을 실시하여, 그 조작을 3 회 반복해서, 은나노 와이어의 MFG 분산액 (Ag-1) 을 얻었다. 마지막의 MFG 의 첨가량은 은의 함유량이 은 1 질량％ 가 되도록 조절하였다.

-네거티브형 도전층용 조성물의 조제-

합성예 1 의 바인더 (A-1) 0.241 질량부, KAYARAD DPHA (닛폰 화약 주식회사 제조) 0.252 질량부, IRGACURE 379 (치바 스페셜티 케미컬즈 주식회사 제조) 0.0252 질량부, 가교제로서의 EHPE-3150 (다이셀 화학 주식회사 제조) 0.0237 질량부, 메가팍 F781F (DIC 주식회사 제조) 0.0003 질량부, 프로필렌글리콜모노메틸에테르아세테이트 (PGMEA) 0.9611 질량부, 및 1-메톡시-2-프로판올 (MFG) 44.3 질량부, 상기 은나노 와이어의 MFG 분산액 (Ag-1) 을 18.0 질량부 첨가하고, 교반하여, 네거티브형 도전층용 조성물을 조제하였다.

-도전층의 형성-

얻어진 네거티브형 도전층용 조성물을, 상기 쿠션층을 형성한 필름 상에 도포하고, 건조시켜, 평균 두께 0.1 ㎛ 의 도전층을 형성하였다. 이상으로부터, 시료 No.101 의 도전층 전사 재료를 제조하였다.

＜투명 도전막의 형성 ＞

이하의 방법으로 투명 도전막의 형성을 실시하였다.

[피전사체]

두께 0.7 ㎜ 의 유리 기판 상에, 금속층과 상기 금속층의 일부를 노출시키기 위한 개구를 갖는 형상이 상이한 절연막을 구비하는 복수의 피전사체를 준비하였다.

[전사]

피전사체 (두께 0.7 ㎜ 의 유리 기판) 에, 상기 도전층 전사 재료의 도전층 및 쿠션층을 전사하였다. 또, 쿠션층은 샤워 현상에 의해 제거된다.

[노광]

마스크 위에서부터, 고압 수은등 i 선 (365 ㎚) 을 40 mJ/㎠ (조도 20 mW/㎠) 노광을 실시하였다. 또, 본 도전막은 네거티브형 도전층 조성물로 구성되어 있기 때문에, i 선이 조사된 부분에 투명 도전막이 형성된다.

[현상]

노광 후의 기판을, 순수 5,000 g 에 탄산수소나트륨 5 g 과 탄산나트륨 2.5 g 을 용해시킨 현상액으로 샤워 현상 30 초간 (샤워압 0.04 ㎫) 실시였다. 이어서, 순수의 샤워로 린스하였다.

[접속 구조]

도 7a ∼ 도 7c 는 각각, 금속층 (100) (주변 배선에 상당), 절연막 (102), 은나노 와이어를 포함하는 투명 도전막 (104) (투명 도전 패턴에 상당) 으로 구성되는 접속 구조 1 ∼ 3 을 나타낸다. 접속 구조 1 ∼ 3 에 관해서, 절연막 (102) 은 일 방향을 개방하는 U 자 형상을 갖고 있고, 또한 투명 도전막 (104) 은, 금속층 (100) 의 노출부를 전부 덮는다. 도 7a 에 나타내는 접속 구조 1 에서는, 절연막 (102) 의 개방 방향이 투명 도전막 (104) 이 연장되는 방향과 동일한 방향이다. 도 7b 에 나타내는 접속 구조 2 에서는, 절연막 (102) 의 개방 방향은 투명 도전막 (104) 이 연장되는 방향과 반대의 방향이다. 도 7c 에 나타내는 접속 구조 3 에서는, 절연막 (102) 의 개방 방향은 투명 도전막 (104) 이 연장되는 방향과 직교하는 방향이다.

도 8a 및 도 8b 는 각각, 금속층 (100), 절연막 (102), 투명 도전막 (104) 으로 구성되는 접속 구조 4 및 5 를 나타낸다. 도 8a 에 나타내는 접속 구조 4 에서는, 절연막 (102) 은 금속층 (100) 의 노출부를 둘러싸는 사각형이고, 개방부를 구비하고 있지 않다. 투명 도전막 (104) 은 금속층 (100) 의 노출부를 전부 덮는다.

도 8b 에 나타내는 접속 구조 5 에서는, 절연막 (102) 의 개방 방향은 투명 도전막 (104) 이 연장되는 방향과 반대의 방향이고, 투명 도전막 (104) 은 금속층 (100) 의 노출부의 일부만을 덮는다.

[제조 조건]

접속 구조 1 ∼ 5 에 대하여, 절연막 (102) 의 두께, 절연막 (102) 의 개구 길이, 전사시의 유리 기판의 온도, 전사 압력 및 투명 도전막 (104) 의 두께가 상이한 복수의 샘플 1 ∼ 21 을 준비하였다.

[평가]

샘플 1 ∼ 21 에 관해서, 금속층 (100) 과 투명 도전막 (104) 의 컨택트성, 및 금속층 (100) 의 부식성에 관해서 평가하였다. 컨택트성에 관해서, 테스터를 사용하여,금속층 (100) 과 투명 도전막 (104) 사이의 저항치를 측정함으로써 평가를 실시하였다. 저항치가 1 MΩ 이상인 것은 컨택트성 불량으로 판단하였다. 부식성에 관해서, 샘플을 알칼리 현상액 (수산화칼륨 수용액) 에 10 분간 침지시키고, 부식의 유무로 평가를 실시하였다. 도 9 에 나타내는 표는, 샘플 1 ∼ 21 의 제조 조건과 평가 결과를 나타낸다.

샘플 1 ∼ 3 은, 절연막 (102) 이 평면으로 볼 때 U 자 형상을 갖고, 개구 길이/막두께가 25 이상이기 때문에, 컨택트성, 부식성에 관해서 양호한 결과가 얻어졌다. 샘플 4 는, 절연막 (102) 이 노출부를 둘러싸는 사각형이고, 개방부를 구비하고 있지 않기 때문에, 컨택트성에 관해서 양호한 결과가 얻어지지 않았다. 샘플 5 에 관해서, 금속층 (100) 의 일부가 투명 도전막 (104) 으로 피복되어 있지 않기 때문에, 부식성에 관해서 양호한 결과가 얻어지지 않았다.

샘플 6 ∼ 21 은, 접속 구조 2 를 적용하였다. 샘플 8, 9 에 관해서, 개구 길이/막두께가 25 이하였기 때문에, 컨택트성에 관해서 양호한 결과가 얻어지지 않았다.

샘플 16, 20 에 관해서, 투명 도전막 (104) 이 전사되지 않았기 때문에, 컨택트성에 관해서 양호한 결과가 얻어지지 않았다.

＜변형예 ＞

도 1 에서는, 종횡의 양 방향에 본 발명에 관련된 접속 구조를 적용한 터치 패널을 예시하고 있다. 그러나, 본 발명의 구성은 이들 예에 한정되지 않는다. 예를 들어, 종횡 방향 중 어느 하나의 방향에 본 발명에 관련된 접속 구조를 적용한 터치 패널도 당연히 가능하다.

10 : 터치 패널, 20 : 투명 기판, 30 : 제 1 투명 도전 패턴, 32 : 제 1 감지부, 34 : 제 1 접속부, 36 : 접속부, 38 : 제 1 절연막, 48 : 제 2 투명 도전 패턴, 42 : 제 2 감지부, 44 : 제 2 접속부, 46 : 접속부, 40 : 제 2 절연막, 50 : 절연막, 60 : 제 1 주변 배선, 70 : 제 2 주변 배선, S : 센서 에어리어

Claims (10)

1. 터치 패널로서,
   투명 기판과,
   상기 투명 기판 상에 제 1 방향을 따라 형성되며, 또한, 바인더와 도전성 섬유를 포함하는, 복수의 제 1 투명 도전 패턴과,
   상기 투명 기판 상에 상기 제 1 방향과 직교하는 제 2 방향을 따라 형성되며, 또한, 바인더와 도전성 섬유를 포함하는, 복수의 제 2 투명 도전 패턴과,
   상기 투명 기판 상에 형성되고, 상기 각 제 1 투명 도전 패턴의 단부와 전기적으로 접속하는 복수의 제 1 주변 배선과,
   상기 투명 기판 상에 형성되고, 상기 각 제 2 투명 도전 패턴의 단부와 전기적으로 접속하는 복수의 제 2 주변 배선과,
   상기 각 제 1 투명 도전 패턴과 상기 각 제 1 주변 배선을 접속하는 제 1 접속 구조와,
   상기 각 제 2 투명 도전 패턴과 상기 각 제 2 주변 배선을 접속하는 제 2 접속 구조를 구비하고,
   상기 제 1 접속 구조는,
   상기 제 1 주변 배선과, 상기 제 1 주변 배선 상에 형성되어 상기 제 1 주변 배선의 일부를 노출시키기 위한 개구를 갖는 U 자 형상의 제 1 절연막과, 노출된 상기 제 1 주변 배선을 덮는 상기 제 1 투명 도전 패턴을 구비하고,
   상기 제 1 절연막의 개구 길이를 상기 제 1 절연막의 막두께로 나눗셈함으로써 산출되는, 상기 제 1 절연막의 막두께와 상기 제 1 절연막의 개구 길이의 비는 25 이상인,
   터치 패널.
2. 제 1 항에 있어서,
   상기 제 2 접속 구조는,
   상기 제 2 주변 배선과, 상기 제 2 주변 배선 상에 형성되어 상기 제 2 주변 배선의 일부를 노출시키기 위한 개구를 갖는 U 자 형상의 제 2 절연막과, 노출된 상기 제 2 주변 배선을 덮는 상기 제 2 투명 도전 패턴을 구비하고,
   상기 제 2 절연막의 개구 길이를 상기 제 2 절연막의 막두께로 나눗셈함으로써 산출되는, 상기 제 2 절연막의 막두께와 상기 제 2 절연막의 개구 길이의 비는 25 이상인,
   터치 패널.
3. 제 1 항에 있어서,
   상기 제 1 절연막의 막두께를 상기 제 1 투명 도전 패턴의 막두께로 나눗셈함으로써 산출되는, 상기 제 1 투명 도전 패턴의 막두께와 상기 제 1 절연막의 막두께의 비는 5 이상 20 이하인, 터치 패널.
4. 제 2 항에 있어서,
   상기 제 2 절연막의 막두께를 상기 제 2 투명 도전 패턴의 막두께로 나눗셈함으로써 산출되는, 상기 제 2 투명 도전 패턴의 막두께와 상기 제 2 절연막의 막두께의 비는 5 이상 20 이하인, 터치 패널.
5. 제 1 항 내지 제 4 항 중 어느 한 항에 있어서,
   상기 도전성 섬유는 은나노 와이어인, 터치 패널.
6. 제 1 항 내지 제 4 항 중 어느 한 항에 있어서,
   상기 제 1 주변 배선 및 상기 제 2 주변 배선은 금속막으로 구성되는, 터치 패널.
7. 제 1 항 내지 제 4 항 중 어느 한 항에 있어서,
   상기 도전성 섬유는 50 ㎚ 이하의 단축을 갖는, 터치 패널.
8. 복수의 제 1 주변 배선과 복수의 제 2 주변 배선을 투명 기판 상에 형성하는 공정과,
   상기 각 제 1 주변 배선 상에 상기 제 1 주변 배선의 일부를 노출시키기 위한 개구를 갖는 U 자 형상의 제 1 절연막, 및 상기 각 제 2 주변 배선 상에 상기 제 2 주변 배선의 일부를 노출시키기 위한 개구를 갖는 U 자 형상의 제 2 절연막 중 적어도 하나를 형성하는 공정과,
   바인더와 도전성 섬유를 포함하는 도전층을 전사 기재 상에 형성하는 공정과,
   상기 전사 기재 상의 상기 도전층을 상기 투명 기판 상에 전사하여, 상기 제 1 주변 배선 및 상기 제 2 주변 배선의 노출부 중 적어도 하나를 덮고, 상기 각 제 1 주변 배선과 상기 제 2 주변 배선을 상기 도전층과 전기적으로 접속하는 공정과,
   상기 도전층을 패터닝하여, 제 1 방향으로 연장되는 복수의 제 1 투명 도전 패턴과, 상기 제 1 방향과 직교하는 제 2 방향으로 연장되는 복수의 제 2 투명 도전 패턴을 형성하는 공정,
   을 구비하는, 터치 패널의 제조 방법.
9. 제 8 항에 있어서,
   상기 전사 기재 상의 상기 도전층을 상기 투명 기판 상에 전사할 때, 상기 투명 기판이 90 ℃ 이상 120 ℃ 이하의 온도 범위인, 터치 패널의 제조 방법.
10. 제 8 항 또는 제 9 항에 있어서,
    상기 전사 기재 상의 상기 도전층을 상기 투명 기판 상에 전사할 때, 전사 압력이 0.4 ㎫ 이상 0.8 ㎫ 이하의 범위인, 터치 패널의 제조 방법.
    

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