KR101800495B1 - 투명 도전성 필름 및 터치 패널 - Google Patents

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Abstract

(과제) 투명 도전층이 패턴화된 경우에도, 패턴부 (P) 와 패턴 개구부 (O) 의 시인성의 차가 작게 억제된 투명 도전성 필름을 제공한다.
(해결 수단) 투명 필름 기재 (1) 상에 제 1 유전체층 (21), 제 2 유전체층 (22), 및 투명 도전층 (3) 을 이 순서로 갖고, 제 1 유전체층의 두께 (d21) 가 제 2 유전체층의 두께 (d22) 보다 크고, 제 1 유전체층의 두께 (d21) 가 8 ∼ 40 ㎚ 이며, 제 2 유전체층의 두께 (d22) 가 5 ∼ 25 ㎚ 이고, 제 1 유전체층의 두께 (d21) 와 제 2 유전체층의 두께 (d22) 의 차 (d21 － d22) 가 3 ∼ 30 ㎚ 인 투명 도전성 필름.

Description

투명 도전성 필름 및 터치 패널{TRANSPARENT CONDUCTIVE FILM AND TOUCH PANEL}
본 발명은, 필름 기재 상에 유전체층을 개재하여 투명 도전층이 형성된 투명 도전성 필름 및 그 제조 방법에 관한 것이다. 본 발명의 투명 도전성 필름은, 터치 패널 용도에 있어서 바람직하게 사용된다. 그 중에서도, 투영형 정전 용량 방식의 터치 패널이나, 다점 입력이 가능한 저항막 방식의 터치 패널 (매트릭스형의 저항막 방식 터치 패널) 과 같이, 소정 형상으로 패턴화된 투명 도전층을 구비하는 터치 패널에 바람직하게 사용된다. 또한, 본 발명은, 그 투명 도전성 필름을 구비하는 터치 패널에 관한 것이다.
최근, 투영형 정전 용량 방식의 터치 패널이나, 매트릭스형의 저항막 방식 터치 패널은, 다점 입력 (멀티 터치) 이 가능하기 때문에, 조작성이 우수하여, 그 수요가 급속히 높아지고 있다. 이들 터치 패널에서는, 투명 필름 기재 상에, 2 개의 유전체층을 개재하여, 패턴화된 투명 도전층을 갖는 투명 도전성 필름이 사용되고 있다. 이와 같은 투명 도전성 필름에서는, 투명 도전층이 형성되어 있는 부분 (패턴부) 과 투명 도전층이 형성되어 있지 않은 부분 (패턴 개구부) 에 있어서 패턴의 시인성에 차이가 생겨, 외부로부터 패턴이 비쳐 보이는 경우가 있다. 터치 패널의 고품질화에 수반하여, 상기 시인성의 차이를 보다 작게 할 것이 요구된다.
이와 같은 투명 도전층의 유무에 따른 시인성의 상위(相違)를 억제하는 관점에서, 필름 기재와 투명 도전층 사이에 복수의 유전체층을 형성하고, 유전체층의 굴절률 등을 소정 범위로 조정하는 것이 제안되어 있다 (예를 들어, 특허문헌 1 ∼ 3).
일본 공개특허공보 2010-15861호 일본 공개특허공보 2008-98169호 일본 특허 제4364938호 명세서
본원 발명자들이 상기 특허문헌 1 ∼ 3 에 개시되어 있는 바와 같은 투명 도전성 필름을 실제로 제작하여 평가한 결과, 여전히 패턴부와 패턴 개구부의 시인성의 차이가 관찰되는 것이 판명되었다. 이러한 관점을 감안하여, 본 발명은, 투명 도전층이 패턴화된 경우에도, 패턴부와 패턴 개구부의 시인성의 차가 억제될 수 있는 투명 도전성 필름 및 그 제조 방법을 제공하는 것을 목적으로 한다. 또한, 본 발명은, 당해 투명 도전성 필름을 구비한 터치 패널을 제공하는 것을 목적으로 한다.
본원 발명자들은 상기 과제를 해결하기 위하여 예의 검토한 결과, 하기의 구성을 채용함으로써 상기 목적을 달성할 수 있는 것을 알아내어, 본 발명을 완성시키기에 이르렀다.
본 발명의 투명 도전성 필름 (100) 은, 투명 필름 기재 (1) 상에 제 1 유전체층 (21), 제 2 유전체층 (22), 및 투명 도전층 (3) 을 이 순서로 갖는다. 제 1 유전체층의 두께 (d21) 는 제 2 유전체층의 두께 (d22) 보다 크다. 제 1 유전체층의 두께 (d21) 는 8 ∼ 40 ㎚ 인 것이 바람직하고, 제 2 유전체층의 두께 (d22) 는 3 ∼ 25 ㎚ 인 것이 바람직하다. 제 1 유전체층의 두께 (d21) 와 제 2 유전체층의 두께 (d22) 의 차 (d21 － d22) 는 3 ∼ 30 ㎚ 인 것이 바람직하다.
일 실시형태에 있어서, 제 1 유전체층 (21) 은 웨트 코팅에 의해 형성된 것인 것이 바람직하다. 또한, 제 2 유전체층 (22) 도 웨트 코팅에 의해 형성된 것인 것이 바람직하다.
바람직한 실시형태에 있어서, 제 1 유전체층 (21) 의 굴절률은 제 2 유전체층의 굴절률보다 크다. 보다 바람직하게는, 투명 필름 기재 (1) 의 굴절률 (n1), 제 1 유전체층 (21) 의 굴절률 (n21), 제 2 유전체층 (22) 의 굴절률 (n22), 및 투명 도전층 (3) 의 굴절률 (n3) 이 n22 ＜ n21 ＜ n1 ＜ n3 의 관계를 만족시킨다.
제 1 유전체층 (21) 의 굴절률 (n21) 은 1.5 ∼ 1.7 인 것이 바람직하다. 제 2 유전체층 (22) 의 굴절률 (n22) 은 1.4 ∼ 1.5 인 것이 바람직하다. 투명 도전층의 굴절률 (n3) 과 제 2 유전체층의 굴절률 (n22) 의 차 (n3 － n22) 는 0.1 이상인 것이 바람직하다. 또한, 본 명세서에 있어서 특별히 기재하지 않는 한, 굴절률은 파장 589.3 ㎚ (나트륨 D 선) 에 있어서의 측정값을 나타낸다.
일 실시형태에 있어서, 투명 도전성 필름 (100) 은, 제 2 유전체층 (22) 상에 투명 도전층 (3) 을 갖는 패턴부 (P) 와, 투명 도전층을 갖고 있지 않는 패턴 개구부로 패턴화되어 있다. 이러한 형태에 있어서는, 제 2 유전체층 (22) 도, 투명 도전층 (3) 과 동일하게 패턴화되어 있는 것이 바람직하다.
일 실시형태에 있어서, 투명 도전층 (3) 이 패턴화된 경우, 패턴부에 백색광을 조사하였을 때의 반사광과, 패턴 개구부 바로 아래에 백색광을 조사하였을 때의 반사광의 반사율차 (ΔR) 가 1 ％ 이하인 것이 바람직하다. 또한, 패턴부의 반사광과 패턴 개구부 바로 아래의 반사광의 색차 (ΔE) 는 6.7 이하인 것이 바람직하다.
투명 도전층이 패턴화된 투명 도전성 필름은, 투명 필름 기재 상에 제 1 유전체층, 제 2 유전체층, 및 투명 도전층을 순차적으로 형성한 후, 투명 도전층을 산에 의해 에칭하여 패턴화함으로써 형성될 수 있다. 또한, 제 2 유전체층이 패턴화되는 경우에 있어서, 제 2 유전체층은 알칼리에 의해 에칭하여 패턴화될 수 있다. 또한, 투명 도전층을 가열에 의해 결정화하는 경우에는, 투명 도전층을 패턴화한 후에 투명 도전층을 가열에 의해 결정화시키는 것이 바람직하다.
상기의 투명 도전성 필름은, 투영형 정전 용량 방식, 또는 매트릭스형의 저항막 방식의 터치 패널에 바람직하게 사용된다. 또한, 본 발명은 상기 투명 도전성 필름을 구비하는 터치 패널에 관한 것이다.
본 발명의 투명 도전성 필름 (100) 은, 투명 필름 기재 (1) 와 투명 도전층 (3) 사이의 유전체층 (21, 22) 의 두께 등이 소정 범위 내이기 때문에, 투명 도전층이 패턴화된 경우에도 패턴부 (P) 와 패턴 개구부 (O) 의 시인성의 차, 특히 반사율의 차가 작게 억제된다. 또한, 투명 필름 기재 (1) 상의 제 1 유전체층 (21) 이 소정의 두께를 갖기 때문에, 투명 필름 기재로부터의 올리고머의 석출에 의한 시인성의 악화도 억지된다.
그 때문에, 본 발명의 투명 도전성 필름은, 투영형 정전 용량 방식의 터치 패널이나, 매트릭스형의 저항막 방식 터치 패널과 같이, 패턴화된 투명 도전층이 사용되는 터치 패널에도 바람직하게 사용된다.
도 1 은, 본 발명의 실시의 일 형태에 관련된 투명 도전성 필름의 모식적 단면도이다.
도 2 는, 본 발명의 실시의 일 형태에 관련된 투명 도전성 필름의 모식적 단면도이다.
도 3 은, 본 발명의 실시의 일 형태에 관련된 투명 도전성 필름의 모식적 단면도이다.
도 4 는, 본 발명의 실시의 일 형태에 관련된 투명 도전성 필름의 모식적 평면도이다.
도 5 는, 본 발명의 실시의 일 형태에 관련된 투명 도전성 필름의 모식적 단면도이다.
도 6 은, 투명 도전성 필름의 적층 형태를 나타내는 모식적 단면도이다.
도 7 은, 투명 도전성 필름의 적층 형태를 나타내는 모식적 단면도이다.
도 8 은, 투명 도전성 필름의 적층 형태를 나타내는 모식적 단면도이다.
도 9 는, 투명 도전성 필름의 적층 형태를 나타내는 모식적 단면도이다.
도 10 은, 투명 도전성 필름의 적층 형태를 나타내는 모식적 단면도이다.
도 11 은, 투명 도전성 필름의 적층 형태를 나타내는 모식적 단면도이다.
도 12 는, 투명 도전성 필름의 적층 형태를 나타내는 모식적 단면도이다.
본 발명의 실시형태에 대하여, 도면을 참조하면서 이하에 설명한다. 도 1 ∼ 도 3 은, 각각 본 발명의 투명 도전성 필름의 실시형태를 모식적으로 나타내는 단면도이다. 도 1 ∼ 도 3 의 투명 도전성 필름 (100) 에 있어서, 투명 필름 기재 (1) 의 편면에, 유전체층 (2) 을 개재하여 투명 도전층 (3) 이 형성되어 있다. 유전체층 (2) 은, 투명 필름 기재 (1) 측으로부터 제 1 유전체층 (21) 과 제 2 유전체층 (22) 의 2 층에 의해 형성되어 있다. 도 2 및 도 3 의 실시형태에 있어서, 투명 도전성 필름 (100) 은, 제 2 유전체층 (22) 상에 투명 도전층 (3) 이 형성되어 있는 패턴부 (P) 와, 투명 도전층 (3) 이 형성되어 있지 않는 패턴 개구부 (O) 를 갖는다. 또한, 도 3 의 실시형태에 있어서는, 제 2 유전체층 (22) 도 투명 도전층과 동일하게 패턴부 (P) 와 패턴 개구부 (O) 로 패턴화되어 있다.
투명 필름 기재 (1) 로는, 특별히 제한되지 않지만, 투명성을 갖는 각종의 플라스틱 필름이 사용된다. 예를 들어, 그 재료로서 폴리에스테르계 수지, 아세테이트계 수지, 폴리에테르술폰계 수지, 폴리카보네이트계 수지, 폴리아미드계 수지, 폴리이미드계 수지, 폴리올레핀계 수지, (메트)아크릴계 수지, 폴리염화비닐계 수지, 폴리염화비닐리덴계 수지, 폴리스티렌계 수지, 폴리비닐알코올계 수지, 폴리아릴레이트계 수지, 폴리페닐렌설파이드계 수지 등을 들 수 있다. 이들 중에서 특히 바람직한 것은 폴리에스테르계 수지, 폴리카보네이트계 수지, 폴리올레핀계 수지이다.
도 1 의 실시형태의 투명 도전성 필름이, 도 2 나 도 3 의 실시형태와 같이, 패턴부 (P) 와 패턴 개구부 (O) 의 패턴화된 경우에 있어서, 패턴부 (P) 와 패턴 개구부 (O) 사이의 반사율차를 보다 효과적으로 저감시키는 관점에서, 투명 필름 기재 (1) 의 굴절률은 1.45 이상인 것이 바람직하고, 1.50 ∼ 1.70 인 것이 보다 바람직하며, 1.55 ∼ 1.70 인 것이 더욱 바람직하고, 1.60 ∼ 1.70 인 것이 특히 바람직하다. 굴절률을 상기 범위로 하는 관점에서, 투명 필름 기재 (1) 의 재료로는, 폴리에틸렌테레프탈레이트나 폴리에틸렌나프탈레이트 등의 폴리에스테르계 수지가 바람직하게 사용된다.
투명 필름 기재 (1) 의 두께는 2 ∼ 200 ㎛ 의 범위 내인 것이 바람직하고, 2 ∼ 100 ㎛ 의 범위 내인 것이 보다 바람직하다. 투명 필름 기재 (1) 의 두께가 2 ㎛ 미만이면, 투명 필름 기재 (1) 의 기계적 강도가 부족하여, 필름 기재를 롤 형상으로 하여 유전체층 (2), 투명 도전층 (3) 을 연속적으로 형성하는 조작이 곤란해지는 경우가 있다. 한편, 두께가 200 ㎛ 를 초과하면, 투명 도전층 (3) 의 내찰상성이나 터치 패널용으로서의 타점 특성의 향상을 도모할 수 없는 경우가 있다.
투명 필름 기재 (1) 에는 표면에 미리 스퍼터링, 코로나 방전, 화염, 자외선 조사, 전자선 조사, 화성, 산화 등의 에칭 처리나 하도(下塗) 처리를 실시하여, 필름 기재 상에 형성되는 제 1 유전체층 (21) 과의 밀착성을 향상시키도록 해도 된다. 또한, 유전체층을 형성하기 전에, 필요에 따라 용제 세정이나 초음파 세정 등에 의해 필름 기재 표면을 제진, 청정화해도 된다.
유전체층 (21 및 22) 은, 투명 필름 기재 (1) 와 투명 도전층 (3) 사이에 형성되는 것으로서, 도전층으로서의 기능을 갖지 않는 것이다. 즉, 유전체층은, 투명 도전층 (3) 의 인접하는 패턴부 (P, P) 사이의 절연성을 확보하는 기능을 갖는다. 따라서, 유전체층 (21 및 22) 은, 표면 저항이 예를 들어 1 × 106 Ω/□ 이상이며, 바람직하게는 1 × 107 Ω/□ 이상, 더욱 바람직하게는 1 × 108 Ω/□ 이상이다. 또한, 유전체층의 표면 저항의 상한은 특별히 없다. 일반적으로는, 유전체층의 표면 저항의 상한은 측정 한계인 1 × 1013 Ω/□ 정도이지만, 1 × 1013 Ω/□ 를 초과하는 것이어도 된다.
유전체층의 재료로는, NaF (1.3), Na3AlF6 (1.35), LiF (1.36), MgF2 (1.38), CaF2 (1.4), BaF2 (1.3), BaF2 (1.3), SiO2 (1.46), LaF3 (1.55), CeF (1.63), Al2O3 (1.63) 등의 무기물〔( ) 내의 수치는 굴절률을 나타낸다〕이나, 굴절률이 1.4 ∼ 1.6 정도인 아크릴 수지, 우레탄 수지, 멜라민 수지, 알키드 수지, 실록산계 폴리머, 유기 실란 축합물 등의 유기물, 혹은 상기 무기물과 상기 유기물의 혼합물을 들 수 있다.
상기 재료 중에서도, 제 1 유전체층 (21) 의 재료는 유기물이거나, 또는 유기물과 무기물의 혼합물이 바람직하게 사용된다. 특히, 유기물로서 멜라민 수지와 알키드 수지와 유기 실란 축합물의 혼합물로 이루어지는 열경화형 수지를 사용하는 것이 바람직하다. 제 1 유전체층 (21) 이 유기물이면, 투명 도전층 (3) 및 제 2 유전체층 (22) 을 에칭에 의해 패턴화할 때에, 제 1 유전체층 (21) 이 에칭에 의해 패턴화되지 않도록 할 수 있기 때문에, 도 3 에 나타내는 바와 같은 형태도 용이하게 실시할 수 있다.
제 2 유전체층 (22) 의 재료는 무기물이거나, 또는 유기물과 무기물의 혼합물인 것이 바람직하다. 무기물로서 SiO2, MgF2, Al2O3 등이 바람직하고, 그 중에서도 SiO2 가 바람직하다. 제 2 유전체층 (22) 이 무기물이면, 에칭에 의해 패턴화가 가능하기 때문에, 도 3 에 나타내는 바와 같은 형태도 용이하게 실시할 수 있다.
제 1 유전체층 (21) 및 제 2 유전체층 (22) 은, 상기의 재료를 사용하여 진공 증착법, 스퍼터링법, 이온 플레이팅법 등의 드라이 코팅법, 및 웨트 코팅법 (도공법) 등에 의해 제막할 수 있다. 그 중에서도, 제 1 유전체층 (21) 은 웨트 코팅법에 의해 제막되는 것이 바람직하다. 투명 필름 기재는, 일반적으로 필름 중의 필러 등의 존재에서 기인하여 그 표면에 요철을 갖고 있지만, 제 1 유전체층 (21) 이 웨트 코팅법에 의해 제막되면, 기재의 표면 요철이 완화된 균일한 막이 형성되기 쉽다. 그 때문에, 유전체층 (2) 의 표면도 평활화되어, 그 위에 형성되는 투명 도전층 (3) 의 막질을 양호하게 할 수 있다. 또한, 예를 들어, 투명 도전층 (3) 으로서 산화주석을 함유하는 산화인듐 (ITO) 을 형성하는 경우, 하지 층인 유전체층 (2) 의 표면이 평활하면, 투명 도전층의 결정화 시간을 단축시킬 수도 있다. 이러한 관점에서는, 제 2 유전체층 (22) 도 웨트 코팅법에 의해 제막되는 것이 바람직하다.
또한, 제 1 유전체층 (21) 이 웨트 코팅법에 의해 제막됨으로써, 투명 필름 기재 (1) 로부터의 올리고머의 석출도 억제될 수 있다. 일반적으로 폴리머를 가열하면, 해중합 반응에 의해 생성된 올리고머가 필름 표면에 석출되는 경우가 있는데, 특히 폴리에스테르 등의 축합 폴리머에서는 그 경향이 현저하다. 그리고, 투명 도전층 (3) 의 제막시나 어닐 (결정화) 시의 가열에 의해 필름 기재로부터 올리고머가 석출되어, 이것이 투명 도전층 (3) 의 결정화를 저해하거나, 투명 도전성 필름의 시인성에 악영향을 주는 경우가 있다. 이에 반해, 투명 필름 기재 (1) 상의 유전체층 (21) 이 웨트 코팅에 의해 제막되어 있는 경우에는, 이것이 올리고머 봉지층으로서도 작용할 수 있기 때문에, 상기와 같은 올리고머 석출에 의한 악영향의 발생을 억지할 수 있다.
또한, 투명 필름 기재 (1) 로부터의 올리고머의 석출을 억지하는 관점에서는, 제 1 유전체층 (21) 의 두께 (d21) 는 8 ㎚ 이상인 것이 바람직하고, 10 ㎚ 이상인 것이 보다 바람직하며, 15 ㎚ 이상인 것이 더욱 바람직하다.
또한, 제 1 유전체층 (21) 의 두께 (d21) 는 제 2 유전체층 (22) 의 두께 (d22) 보다 큰 것이 바람직하다. 제 1 유전체층의 두께를 제 2 유전체층의 두께보다 크게 함으로써, 패턴부 (P) 와 패턴 개구부 (O) 의 가시광 영역에 있어서의 반사 스펙트럼 형상의 상위가 작아져 양자의 색상의 차가 작아지기 때문에, 패턴이 잘 시인되지 않게 된다. 나아가서는, 제 1 유전체층 (21) 의 두께 (d21) 는 8 ㎚ ∼ 40 ㎚ 인 것이 바람직하고, 10 ㎚ ∼ 35 ㎚ 인 것이 보다 바람직하며, 15 ㎚ ∼ 35 ㎚ 인 것이 더욱 바람직하다. 또한, 제 2 유전체층 (22) 의 두께 (d22) 는 3 ㎚ ∼ 25 ㎚ 인 것이 바람직하고, 5 ㎚ ∼ 20 ㎚ 인 것이 보다 바람직하며, 5 ㎚ ∼ 15 ㎚ 인 것이 더욱 바람직하다. 각 층의 두께가 상기 범위 내이면, 투명성을 확보할 수 있는데다가, 투명 도전층 (3) 이 패턴부 (P) 와 패턴 개구부 (O) 로 패턴화된 경우여도, 양자의 반사율차가 효과적으로 저감되어 시인성이 우수한 투명 도전성 필름으로 할 수 있다. 또한, 본 발명에 있어서는, 투명 도전층 (3) 의 패턴부 (P) 와 패턴 개구부 (O) 의 시인성의 차이를 작게 하기 위하여, 제 1 유전체층 (21) 의 두께 (d21) 와 제 2 유전체층 (22) 의 두께 (d22) 의 차 (d21 － d22) 를 작게 하는 것이 중요하다. 이러한 관점에서, 본 발명의 투명 도전성 필름에서는, 상기 두께의 차 (d21 － d22) 는 3 ㎚ ∼ 30 ㎚ 이며, 바람직하게는 5 ㎚ ∼ 30 ㎚ 이다.
또한, 본 명세서에 있어서 「반사율」이란, 특별히 기재하지 않는 한 가시광 (파장 380 ∼ 780 ㎚) 의 영역에 있어서 5 ㎚ 간격으로 측정한 반사율의 평균값을 나타낸다. 또한, 「색상」이란, JIS Z8729 로 규정되어 있는 L*a*b* 표색계에 있어서의 L* 값, a* 값, b* 값이고, 「색차」란, L* 의 차 (ΔL*), a* 의 차 (Δa*), 및 b* 의 차 (Δb*) 를 사용하여,
ΔE ＝ {(ΔL*)2 ＋ (Δa*)2 ＋ (Δb*)2}0.5
로 나타내는 값이다.
본 발명의 투명 도전 필름은, 투명 도전층 (3) 이 패턴화된 경우에 있어서, 패턴부에 백색광을 조사하였을 때의 반사광과, 패턴 개구부 바로 아래에 백색광을 조사하였을 때의 반사광의 반사율차 (ΔR) 가 1 ％ 이하인 것이 바람직하다. 또한, 패턴부의 반사광과 패턴 개구부 바로 아래의 반사광의 색차 (ΔE) 는 6.7 이하인 것이 바람직하다.
투명 도전층 (3) 이 패턴화된 경우에 있어서, 패턴부와 패턴 개구부의 반사율을 더욱 억제하는 관점에서는, 제 1 유전체층 (21) 의 굴절률 (n21) 이 제 2 유전체층 (22) 의 굴절률 (n22) 보다 큰 것이 바람직하다. 나아가서는, 제 1 유전체층 (21) 의 굴절률 (n21) 은 1.5 ∼ 1.7 인 것이 바람직하고, 1.5 ∼ 1.65 인 것이 보다 바람직하며, 1.5 ∼ 1.6 인 것이 더욱 바람직하다. 또한, 제 2 유전체층 (22) 의 굴절률 (n22) 은 1.4 ∼ 1.5 인 것 바람직하고, 1.41 ∼ 1.49 인 것이 보다 바람직하며, 1.42 ∼ 1.48 인 것이 더욱 바람직하다.
또한, 투명 도전층 (3) 이 패턴화된 경우에 있어서, 패턴부와 패턴 개구부의 반사율차를 억제하는 것에 더하여, 양자의 색상의 차를 억제하는 관점에서는, 제 1 유전체층 (21) 과 제 2 유전체층 (22) 의 굴절률의 대소 관계뿐만 아니라, 투명 필름 기재 (1) 및 투명 도전층 (3) 의 굴절률의 대소 관계도 제어되어 있는 것이 바람직하다. 즉, 투명 필름 기재의 굴절률 (n1), 제 1 유전체층의 굴절률 (n21), 제 2 유전체층의 굴절률 (n22), 및 투명 도전층 (3) 의 굴절률 (n3) 은 n22 ＜ n21 ＜ n1 ＜ n3 을 만족시키는 것이 바람직하다. 나아가서는, 투명 도전층 (3) 의 굴절률 (n3) 과 제 2 유전체층의 굴절률 (n22) 의 차 (n3 － n22) 는 0.1 이상인 것이 바람직하다. n3 － n22 는 0.1 ∼ 0.9 인 것이 보다 바람직하고, 0.2 ∼ 0.8 인 것이 더욱 바람직하다.
일반적으로, 투명 도전층은 금속 산화물로 형성되기 때문에, 굴절률이 높아, 표면에서의 반사율이 높다. 한편, 투명 도전층 (3) 이 패턴화된 경우의 패턴 개구부 바로 아래의 유전체층은 투명 도전층에 비해 굴절률이 낮아, 표면에서의 반사율이 낮다. 그 때문에, 패턴부 (P) 와 패턴 개구부 (O) 사이에 반사율차가 발생하여, 패턴이 시인되기 쉬워지는 경향이 있다. 이에 반해, 본 발명에서는, 투명 필름 기재 (1) 와 투명 도전층 (3) 사이에 굴절률이 상이한 2 층의 유전체층을 형성하고, 또한 그 두께나 굴절률을 상기 범위로 조정함으로써, 계면 다중 반사에 의해, 투명 도전층 표면에서의 반사광을 간섭에 의해 없애, 패턴부 (P) 에서의 반사율이 저감된다. 그 때문에, 패턴부 (P) 와 패턴 개구부 (O) 의 반사율차가 저감되어 패턴이 잘 시인되지 않게 된다.
또한, 제 2 유전체층에 비해 제 1 유전체층의 굴절률을 크게 함으로써, 반사율차가 저감되는 것에 더하여, 패턴화부와 패턴 개구부의 스펙트럼 형상의 상위도 작아지는 경향이 있다. 또한, 패턴부 (P) 와 패턴 개구부 (O) 의 반사율차를 저감시키는 관점에서는, 도 3 에 나타내는 바와 같이 패턴 개구부에 있어서, 제 2 유전체층 (22) 이 투명 도전층 (3) 과 동일하게 패턴화되어 있는 것이 바람직하다. 제 1 유전체층 (21) 은 제 2 유전체층 (22) 에 비해 굴절률이 커서, 표면에서의 반사율이 크기 때문에, 제 2 유전체층이 패턴화되어 제 1 유전체층이 노출되어 있는 경우에는, 패턴 개구부에 있어서의 반사가 커져 패턴부와의 반사율차가 보다 저감된다.
투명 도전층 (3) 으로는, 전술한 바와 같이, 제 2 유전체층보다 굴절률이 큰 것이 바람직하게 사용된다. 투명 도전층 (3) 의 굴절률 (n3) 은 통상적으로 1.95 ∼ 2.05 정도이다.
상기 투명 도전층 (3) 의 구성 재료는 특별히 한정되지 않고, 인듐, 주석, 아연, 갈륨, 안티몬, 티탄, 규소, 지르코늄, 마그네슘, 알루미늄, 금, 은, 구리, 팔라듐, 텅스텐으로 이루어지는 군에서 선택되는 적어도 1 종의 금속의 금속 산화물이 바람직하게 사용된다. 당해 금속 산화물에는 필요에 따라 추가로 상기 군에 나타내어진 금속 원자를 함유하고 있어도 된다. 예를 들어 산화주석을 함유하는 산화인듐 (ITO), 안티몬을 함유하는 산화주석 (ATO) 등이 바람직하게 사용된다.
투명 도전층 (3) 의 두께는 특별히 제한되지 않지만, 그 표면 저항을 1 × 103 Ω/□ 이하의 양호한 도전성을 갖는 연속 피막으로 하기 위해서는, 두께를 10 ㎚ 이상으로 하는 것이 바람직하다. 막두께가 지나치게 두꺼워지면 투명성의 저하 등을 초래하기 때문에, 15 ∼ 35 ㎚ 인 것이 바람직하고, 보다 바람직하게는 20 ∼ 30 ㎚ 의 범위 내이다. 투명 도전층의 두께가 15 ㎚ 미만이면 막 표면의 전기 저항이 높아지며, 또한 연속 피막이 잘 되지 않게 된다. 또한, 투명 도전층의 두께가 35 ㎚ 를 초과하면 투명성의 저하 등을 초래하는 경우가 있다.
투명 도전층 (3) 의 형성 방법은 특별히 한정되지 않고, 종래 공지된 방법을 채용할 수 있다. 구체적으로는, 예를 들어 진공 증착법, 스퍼터링법, 이온 플레이팅법을 예시할 수 있다. 또한, 필요로 하는 막두께에 따라 적절한 방법을 채용할 수도 있다. 또한, 투명 도전층 (3) 을 형성한 후, 필요에 따라 가열 어닐 처리를 실시하여 결정화할 수 있다.
또한, 에칭에 의해 투명 도전층 (3) 을 패턴화하는 경우, 먼저 투명 도전층 (3) 의 결정화를 실시하면 에칭이 곤란해지는 경우가 있다. 그 때문에, 투명 도전층 (3) 의 어닐 처리는, 투명 도전층 (3) 을 패턴화한 후에 실시하는 것이 바람직하다. 또한 제 2 유전체층 (22) 도 에칭에 의해 패턴화하는 경우에는, 투명 도전층 (3) 및 유전체층 (22) 을 에칭한 후에 투명 도전층 (3) 의 어닐 처리를 실시하는 것이 바람직하다.
본 발명의 투명 도전성 필름에 있어서, 제 1 유전체층 (21) 과 제 2 유전체층 (22) 의 광학 두께의 합계는 10 ∼ 120 ㎚ 인 것이 바람직하고, 15 ∼ 100 ㎚ 인 것이 보다 바람직하며, 20 ∼ 80 ㎚ 인 것이 더욱 바람직하다. 또한, 제 1 유전체층 (21), 제 2 유전체층 (22), 및 투명 도전층 (3) 의 광학 두께의 합계는 45 ㎚ ∼ 155 ㎚ 인 것이 바람직하고, 50 ㎚ ∼ 140 ㎚ 인 것이 보다 바람직하며, 55 ㎚ ∼ 130 ㎚ 인 것이 더욱 바람직하다. 또한, 광학 두께는 굴절률과 두께의 곱으로 나타낸다.
또한, 도 2 또는 도 3 에 나타내는 바와 같이, 투명 도전층 (3) 이 패턴화되는 경우에 있어서, 패턴부 (P) 와 패턴 개구부 (O) 의 반사율차를 저감시키는 관점에서, 패턴부의 광학 두께의 합계와 패턴 개구부의 광학 두께의 합계의 차는 35 ㎚ ∼ 90 ㎚ 인 것이 바람직하고, 40 ㎚ ∼ 80 ㎚ 인 것이 보다 바람직하며, 25 ㎚ ∼ 70 ㎚ 인 것이 더욱 바람직하다.
투명 도전층 (3) 및 제 2 유전체층 (22) 은, 투명 도전성 필름이 적용되는 용도에 따라 각종의 패턴 형상으로 패턴화할 수 있다. 패턴 형상으로는, 예를 들어 각 패턴부 (P) 가 단책(短冊) 형상으로 형성되고, 패턴부 (P) 와 패턴 개구부 (O) 가 스트라이프 형상으로 배치된 형태를 들 수 있다. 도 4 는, 본 발명의 투명 도전성 필름 (100) 의 모식적 평면도로서, 투명 도전층이 스트라이프 형상으로 패턴화된 형태의 일례이다. 또한, 도 4 에서는, 패턴부 (P) 의 폭이 패턴 개구부 (O) 의 폭보다 크게 도시되어 있지만, 본 발명은 이러한 형태에 제한되는 것은 아니다.
본 발명의 투명 도전성 필름은, 투명 필름 기재 (1) 의 편면 또는 양면에 유전체층 (21, 22) 및 투명 도전층 (3) 이 상기와 같이 적층되는 것이면 그 제조 방법은 특별히 제한되지 않는다. 예를 들어, 통상적인 방법에 따라, 투명 필름 기재의 편면 또는 양면에 투명 필름 기재 (1) 측으로부터 유전체층 (21 및 22) 을 개재하여 투명 도전층 (3) 을 갖는 투명 도전성 필름을 제작한 후, 필요에 따라 투명 도전층 (3) 및 제 2 유전체층 (22) 을 에칭하여 패턴화함으로써 제조할 수 있다. 에칭시에는, 패턴을 형성하기 위한 마스크에 의해 패턴부 (P) 를 덮고, 에칭액에 의해 투명 도전층 (3) 및 제 2 유전체층 (22) 을 에칭하는 방법이 바람직하게 사용된다.
투명 도전층 (3) 으로는 산화주석을 함유하는 산화인듐, 안티몬을 함유하는 산화주석이 바람직하게 사용되기 때문에, 에칭액으로는 산이 바람직하게 사용된다. 산으로는, 예를 들어 염화수소, 브롬화수소, 황산, 질산, 인산 등의 무기산, 아세트산 등의 유기산, 및 이들의 혼합물, 그리고 그들의 수용액을 들 수 있다.
또한, 제 2 유전체층 (22) 을 투명 도전층 (3) 과 동일하게 에칭에 의해 패턴화하는 경우, 투명 도전층 (3) 을 에칭한 경우와 동일한 마스크에 의해 패턴부 (P) 를 덮고, 에칭액에 의해 제 2 유전체층 (22) 을 에칭하는 것이 바람직하다. 제 2 유전체층 (22) 으로는, 전술한 바와 같이, SiO2 등의 무기물이 바람직하게 사용되기 때문에, 에칭액으로는 알칼리가 바람직하게 사용된다. 알칼리로는, 예를 들어 수산화나트륨, 수산화칼륨, 암모니아, 수산화테트라메틸암모늄 등의 수용액, 및 이들의 혼합물을 들 수 있다. 또한, 제 2 유전체층을 에칭에 의해 패턴화하는 경우, 전술한 바와 같이, 제 1 유전체층 (21) 은 산 또는 알칼리에 의해 에칭되지 않는 것과 같은 유기물에 의해 형성하는 것이 바람직하다.
이하, 본 발명의 투명 도전성 필름의 변형예 및 적층 형태에 대하여, 도면을 참조하여 설명한다. 또한, 도 5 ∼ 도 12 에 있어서는, 간단하게 하기 위하여 유전체층이 1 개의 층 (2) 으로 하여 도시되어 있지만, 이들은 모두 투명 필름 기재 (1) 측으로부터 제 1 유전체층 및 제 2 유전체층을 갖고 있다.
도 5 는, 투명 필름 기재 (1) 의 양측에 투명 도전층 (3) 이 형성되어 있는 실시형태를 나타내는 단면도이다. 도 5 의 투명 도전성 필름 (110) 은, 투명 필름 기재 (1) 의 양면에 유전체층 (2) 을 개재하여 투명 도전층 (3) 이 형성되어 있다. 또한, 도 5 에서는, 도 2 와 동일하게 투명 도전층 (3) 만이 패턴화되어 있는 형태가 도시되어 있지만, 도 1 과 같이 투명 도전층 (3) 이 패턴화되어 있지 않은 형태나, 도 3 과 같이 제 2 유전체층 (22) 이 투명 도전층 (3) 과 동일하게 패턴화되어 있는 형태도 채용할 수 있다. 또한, 도 5 에서는, 투명 필름 기재 (1) 의 양측에 패턴화된 투명 도전층 (3) 을 갖지만, 편측의 투명 도전층 (3) 만이 패턴화되어 있어도 된다. 그 밖에, 투명 필름 기재의 편측은 투명 도전층과 제 2 유전체층이 패턴화되어 있고, 반대측은 투명 도전층만이 패턴화되어 있는 형태도 채용할 수 있다. 투명 도전층 (3) 을 2 층 이상 갖는 도 6 ∼ 도 9 및 도 11 의 실시형태에 있어서도 동일하다.
또한, 도 5 에서는, 투명 필름 기재 (1) 양측의 투명 도전층 (3) 의 패턴부와 패턴 개구부가 일치하고 있지만, 이들은 일치하고 있지 않아도 되고, 각종의 양태에서 투명 필름 기재의 양측에서 적절히 패턴화된 형태도 채용할 수 있다. 투명 도전층 (3) 을 2 층 이상 갖는 도 6 ∼ 도 9 및 도 11 의 실시형태에 있어서도 동일하다.
도 6 ∼ 도 9 도 본 발명의 투명 도전성 필름의 일례를 나타내는 단면도이다. 도 6 ∼ 도 9 의 투명 도전성 필름은, 도 2 또는 도 5 에서 나타내는 투명 도전성 필름 (100) 이 투명한 점착제층 (4) 을 개재하여 2 장 적층된 형태를 나타내고 있다. 도 6 ∼ 도 9 의 형태에 있어서, 적층하여 얻어지는 투명 도전성 필름 (151 ∼ 154) 은, 적어도 편면에 패턴화된 투명 도전층 (3) 이 배치되도록 적층되어 있는 것이 바람직하다.
도 6 및 도 7 에서는, 도 2 의 투명 도전성 필름 (100) 2 장이 투명한 점착제층 (4) 을 개재하여 적층되어 있다. 도 6 의 투명 도전성 필름 (151) 은, 도 2 의 투명 도전성 필름 (101) 의 투명 필름 기재 (1) 에 다른 투명 도전성 필름 (102) 의 투명 도전층 (3) 이 투명한 점착제층 (4) 을 개재하여 적층된 형태이다. 도 7 의 투명 도전성 필름 (152) 은, 도 2 에 나타내는 투명 도전성 필름 (101 및 102) 의 투명 필름 기재 (1) 끼리가 투명한 점착제층 (4) 을 개재하여 적층된 형태이다.
도 8 및 도 9 에서는, 도 2 의 투명 도전성 필름 (100) 과 도 5 의 투명 도전성 필름 (110) 이 투명한 점착제층 (4) 을 개재하여 적층되어 있다. 도 8 의 투명 도전성 필름 (153) 은, 도 2 의 투명 도전성 필름 (100) 의 투명 도전층 (3) 과 도 5 의 투명 도전성 필름 (110) 의 편면의 투명 도전층 (3) 이 투명한 점착제층 (4) 을 개재하여 적층된 형태이다. 도 9 의 투명 도전성 필름 (154) 은, 도 2 의 투명 도전성 필름 (100) 의 투명 필름 기재 (1) 와 도 5 의 투명 도전성 필름 (110) 의 편면의 투명 도전층 (3) 이 투명한 점착제층 (4) 을 개재하여 적층된 형태이다.
도 6 ∼ 도 9 에서는, 도 2 및/또는 도 5 의 투명 도전성 필름이 투명한 점착제층 (4) 을 개재하여 2 장 적층되어 있는 경우가 예시되어 있지만, 도 2 및/또는 도 5 의 투명 도전성 필름은 도 6 ∼ 도 9 의 양태에 따라 적절히 2 장 혹은 3 장 이상을 조합할 수 있다.
또한, 본 발명의 투명 도전성 필름은 점착제층 (4) 을 형성한 양태로 사용할 수도 있다. 점착제층 (4) 은, 투명 도전성 필름의 편면에 투명 도전층 (3) 이 배치되도록 적층된다. 도 10 은, 도 2 에 나타내는 투명 도전성 필름 (100) 의 투명 필름 기재 (1) 에, 투명한 점착제층 (4) 이 적층된 투명 도전성 필름 (161) 을 나타내고 있다. 도 11 은, 도 5 에 나타내는 투명 도전성 필름의 편면의 투명 도전층 (3) 에, 투명한 점착제층 (4) 이 적층된 투명 도전성 필름 (162) 을 나타내고 있다. 점착제층 (4) 의 노출면에는, 도 10, 도 11 에 나타내는 바와 같이 세퍼레이터 (9) 가 첨설(添設)되어 있어도 된다. 또한, 도 6 ∼ 도 9 에 나타내는 바와 같이, 투명 도전성 필름이 2 장 이상 적층된 것에 대해서도, 투명 도전성 필름의 편면에 투명 도전층 (3) 이 배치되도록 점착제층 (4) 을 적층할 수 있다.
또한, 투명 도전성 필름의 편면에는 투명한 점착제층 (4) 을 개재하여 투명 기체(基體) (5) 를 첩합(貼合)시켜도 된다. 도 12 는, 도 2 의 투명 도전성 필름 (100) 에 있어서, 투명 필름 기재 (1) 의 투명 도전층 (3) 이 형성되어 있지 않은 측의 면에, 투명한 점착제층 (4) 을 개재하여 투명 기체 (5) 가 첩합된 투명 도전성 필름 (120) 을 나타내고 있다. 투명 기체 (5) 는, 1 장의 기체 필름으로 이루어져 있어도 되고, 2 장 이상의 기체 필름의 적층체 (예를 들어 투명한 점착제층을 개재하여 적층된 것) 여도 된다. 또한, 도 12 에 나타내는 바와 같이, 투명 기체 (5) 의 외표면에 하드 코트층 (수지층) (6) 을 형성할 수도 있다. 도 12 는, 도 2 의 투명 도전성 필름에 투명 기체가 첩합된 형태가 예시되어 있지만, 도 2 의 구성 대신에 도 1, 도 3 의 구성을 갖는 투명 도전성 필름을 적용할 수도 있다. 또한, 동일하게, 도 5 ∼ 도 9 등의 구조인 투명 도전성 필름도, 추가로 점착제층 (4) 을 개재하여 투명 기체 (5) 를 첩합시켜 사용해도 된다.
투명 기체 (5) 의 두께는 통상적으로 90 ∼ 300 ㎛ 인 것이 바람직하고, 100 ∼ 250 ㎛ 인 것이 보다 바람직하다. 또한, 투명 기체 (5) 를 복수의 기체 필름에 의해 형성하는 경우, 각 기체 필름의 두께는 10 ∼ 200 ㎛, 나아가서는 20 ∼ 150 ㎛ 인 것이 바람직하고, 이들 기체 필름에 투명한 점착제층을 포함한 투명 기체 (5) 로서의 총두께가 상기 범위에 들어가도록 제어되는 것이 바람직하다. 기체 필름으로는, 상기한 투명 필름 기재 (1) 와 동일한 재료가 바람직하게 사용된다.
투명 도전성 필름과 투명 기체 (5) 의 첩합은, 투명 기체 (5) 측에 점착제층 (4) 을 형성해 두고, 이것에 투명 도전성 필름의 투명 필름 기재 (1) 를 첩합시키도록 해도 되고, 반대로 투명 도전성 필름의 필름 기재 (1) 측에 점착제층 (4) 을 형성해 두고, 이것에 투명 기체 (5) 를 첩합시키도록 해도 된다. 후자의 방법에서는, 투명 필름 기재 (1) 를 롤 형상으로 하여 점착제층 (4) 을 연속적으로 형성할 수 있기 때문에, 생산성면에서 더욱 유리하다. 또한, 투명 필름 기재 (1) 에 순차적으로 복수의 기체 필름을 점착제층을 개재하여 첩합시킴으로써, 투명 도전성 필름 (100) 과 투명 기체 (5) 를 적층할 수도 있다. 또한, 투명 기체 (5) 의 적층에 사용하는 투명한 점착제층에는, 하기의 투명한 점착제층 (4) 과 동일한 것을 사용할 수 있다. 또한, 투명 도전성 필름끼리의 첩합시에도, 적절히 점착제층 (4) 을 적층하는 투명 도전성 필름의 적층면을 선택하여, 투명 도전성 필름끼리를 첩합시킬 수 있다.
점착제층 (4) 으로는, 투명성을 갖는 것이면 특별히 제한되지 않고 사용할 수 있다. 구체적으로는, 예를 들어 아크릴계 폴리머, 실리콘계 폴리머, 폴리에스테르, 폴리우레탄, 폴리아미드, 폴리비닐에테르, 아세트산비닐/염화비닐 코폴리머, 변성 폴리올레핀, 에폭시계, 불소계, 천연 고무, 합성 고무 등의 고무계 등의 폴리머를 베이스 폴리머로 하는 것을 적절히 선택하여 사용할 수 있다. 특히, 광학적 투명성이 우수하고, 적당한 젖음성, 응집성 및 접착성 등의 점착 특성을 나타내며, 내후성이나 내열성 등도 우수하다는 점에서는 아크릴계 점착제가 바람직하게 사용된다.
점착제층 (4) 의 구성 재료인 점착제의 종류에 따라서는, 적당한 점착용 하도제를 사용함으로써 투묘력을 향상시킬 수 있는 것이 있다. 따라서, 그러한 점착제를 사용하는 경우에는, 점착용 하도제를 사용하는 것이 바람직하다.
상기 점착제층 (4) 에는 베이스 폴리머에 따른 가교제를 함유시킬 수 있다. 또한, 점착제층 (4) 에는 필요에 따라 예를 들어 천연물이나 합성물의 수지류, 유리 섬유나 유리 비드, 금속 가루나 그 밖의 무기 분말 등으로 이루어지는 충전제, 안료, 착색제, 산화 방지제 등의 적절한 첨가제를 배합할 수도 있다. 또한 투명 미립자를 함유시켜 광 확산성이 부여된 점착제층 (4) 으로 할 수도 있다.
상기 점착제층 (4) 은 통상적으로 베이스 폴리머 또는 그 조성물을 용제에 용해 또는 분산시킨 고형분 농도가 10 ∼ 50 중량％ 정도인 점착제 용액으로서 사용된다. 상기 용제로는, 톨루엔이나 아세트산에틸 등의 유기 용제나 물 등의 점착제의 종류에 따른 것을 적절히 선택하여 사용할 수 있다.
이 점착제층 (4) 은, 예를 들어 투명 기체 (5) 의 접착 후에는, 그 쿠션 효과에 의해 투명 필름 기재의 일방의 면에 형성된 투명 도전층 (3) 의 내찰상성이나 터치 패널용으로서의 타점 특성, 이른바 펜 입력 내구성 및 면압 내구성을 향상시키는 기능을 가질 수 있다. 그 때문에, 특히 저항막 방식의 터치 패널에 사용하는 경우에는, 도 12 에 나타내는 바와 같은 적층 형태가 바람직하게 채용된다. 이 쿠션 효과를 보다 잘 발휘시키는 관점에서는, 점착제층 (4) 의 탄성 계수를 1 ∼ 100 N/㎠ 의 범위, 두께를 1 ㎛ 이상, 통상적으로 5 ∼ 100 ㎛ 의 범위로 설정하는 것이 바람직하다. 점착제층의 두께가 상기 범위이면 쿠션 효과가 충분히 발휘되며, 또한 투명 기체 (5) 와 투명 필름 기재 (1) 의 밀착력도 충분해질 수 있다. 점착제층 (4) 의 두께가 상기 범위보다 얇으면 상기 내구성이나 밀착성을 충분히 확보할 수 없고, 또한 상기 범위보다 두꺼우면 투명성 등의 외관에 문제가 발생하는 경우가 있다. 또한, 투명 도전성 필름에 적용하는 점착제층 (4) 의 탄성 계수 및 두께의 바람직한 범위는, 다른 양태에 있어서도 상기와 동일하다.
이와 같은 점착제층 (4) 을 개재하여 첩합되는 투명 기체 (5) 는, 투명 필름 기재 (1) 에 대하여 양호한 기계적 강도를 부여하여, 펜 입력 내구성 및 면압 내구성 외에 컬 등의 발생 방지에 기여할 수 있다.
세퍼레이터 (9) 를 사용하여 점착제층 (4) 을 전사시키는 경우, 그와 같은 세퍼레이터로는, 예를 들어 폴리에스테르 필름의 적어도 점착제층 (4) 과 접착하는 면에 이행 방지층 및/또는 이형층이 적층된 폴리에스테르 필름 등을 사용하는 것이 바람직하다.
상기 세퍼레이터 (9) 의 총두께는 30 ㎛ 이상인 것이 바람직하고, 60 ∼ 100 ㎛ 의 범위 내인 것이 보다 바람직하다. 점착제층 (4) 의 형성 후에 롤 상태로 보관하는 경우에, 롤 사이로 비집고 들어간 이물질 등에 의해 발생하는 것으로 상정되는 점착제층 (4) 의 변형 (타흔) 을 억제하기 위해서이다.
상기 이행 방지층으로는, 폴리에스테르 필름 중의 이행 성분, 특히 폴리에스테르의 저분자량 올리고머 성분의 이행을 방지하기 위한 적절한 재료로 형성할 수 있다. 이행 방지층의 형성 재료로서 무기물 혹은 유기물, 또는 그들의 복합재료를 사용할 수 있다. 이행 방지층의 두께는 0.01 ∼ 20 ㎛ 의 범위에서 적절히 설정할 수 있다. 이행 방지층의 형성 방법으로는 특별히 한정되지 않고, 예를 들어 도공법, 스프레이법, 스핀 코트법, 인라인 코트법 등이 사용된다. 또한, 진공 증착법, 스퍼터링법, 이온 플레이팅법, 스프레이 열분해법, 화학 도금 법, 전기 도금법 등도 사용할 수 있다.
상기 이형층으로는 실리콘계, 장사슬 알킬계, 불소계, 황화몰리부텐 등의 적절한 박리제로 이루어지는 것을 형성할 수 있다. 이형층의 두께는 이형 효과면에서 적절히 설정할 수 있다. 일반적으로는, 유연성 등의 취급성면에서 그 두께는 20 ㎛ 이하인 것이 바람직하고, 0.01 ∼ 10 ㎛ 의 범위 내인 것이 보다 바람직하며, 0.1 ∼ 5 ㎛ 의 범위 내인 것이 특히 바람직하다. 이형층의 형성 방법으로는 특별히 제한되지 않고, 상기 이행 방지층의 형성 방법과 동일한 방법을 채용할 수 있다.
또한 필요에 따라, 상기 투명 기체 (5) 의 외표면 (점착제층 (4) 과는 반대측의 면) 에, 외표면의 보호를 목적으로 한 하드 코트층 (수지층) (6) 을 형성하도록 해도 된다. 하드 코트층 (6) 으로는, 예를 들어 멜라민계 수지, 우레탄계 수지, 알키드계 수지, 아크릴계 수지, 실리콘계 수지 등의 경화형 수지로 이루어지는 경화 피막이 바람직하게 사용된다. 하드 코트층 (6) 의 두께는 0.1 ∼ 30 ㎛ 가 바람직하다. 두께가 0.1 ㎛ 미만이면, 경도가 부족한 경우가 있다. 또한, 두께가 30 ㎛ 를 초과하면, 하드 코트층 (6) 에 크랙이 발생하거나 투명 기체 (5) 전체에 컬이 발생하는 경우가 있다.
본 발명의 투명 도전성 필름에는 시인성의 향상을 목적으로 한 방현 처리층이나 반사 방지층을 형성할 수 있다. 저항막 방식의 터치 패널에 사용하는 경우에는, 상기 하드 코트층 (6) 과 동일하게 상기 투명 기체 (5) 의 외표면 (점착제층 (4) 과는 반대측의 면) 에 방현 처리층이나 반사 방지층을 형성할 수 있다. 또한 상기 하드 코트층 (6) 상에 방현 처리층이나 반사 방지층을 형성할 수 있다. 한편, 정전 용량 방식의 터치 패널에 사용하는 경우에는, 방현 처리층이나 반사 방지층은 투명 도전층 (3) 상에 형성되는 경우도 있다.
본 발명의 투명 도전성 필름은, 예를 들어 광학 방식, 초음파 방식, 정전 용량 방식, 저항막 방식 등의 터치 패널에 바람직하게 적용할 수 있다. 특히, 투명 도전층이 패턴화된 경우여도, 패턴부와 패턴 개구부의 시인성의 차, 특히 반사율의 차가 작게 억제되는 점에서, 투영형 정전 용량 방식의 터치 패널이나, 다점 입력이 가능한 저항막 방식의 터치 패널과 같이, 소정 형상으로 패턴화된 투명 도전층을 구비하는 터치 패널에 바람직하게 사용된다.
실시예
이하, 본 발명에 관하여 실시예를 사용하여 상세히 설명하지만, 본 발명은 그 요지를 초과하지 않는 한 이하의 실시예에 한정되는 것은 아니다.
<굴절률>
각 층의 굴절률은, 아타고사 제조의 아베 굴절률계를 사용하여, 각종 측정면에 대하여 측정광 (나트륨 D 선) 을 입사시키도록 하고, 그 굴절계에 나타내어지는 규정된 측정 방법에 의해 측정을 실시하였다.
<각 층의 두께>
필름 기재, 투명 기체, 하드 코트층, 점착제층 등의 1 ㎛ 이상의 두께를 갖는 것에 관해서는, 미츠토요 제조 마이크로 게이지식 두께계로 측정을 실시하였다. 하드 코트층, 점착제층 등의 직접 두께를 계측하는 것이 곤란한 층에 대해서는, 각 층을 형성한 기재의 총두께를 측정하고, 기재의 두께를 차감함으로써 막두께를 산출하였다.
제 1 유전체층, 제 2 유전체층, 및 ITO 막 등의 두께는, 오오츠카 전자 (주) 제조의 순간 멀티 측광 시스템 「MCPD2000」(상품명) 을 사용하여 간섭 스펙트럼의 파형을 기초로 산출하였다.
<반사 특성>
히타치 하이테크사 제조의 분광 광도계 「U-4100」(상품명) 의 적분구 측정 모드를 사용하여, ITO 막으로의 입사각을 2 도로 하고, 파장 380 ∼ 780 ㎚ 의 영역에 있어서의 패턴부와 패턴 개구부 바로 아래의 반사율을 5 ㎚ 간격으로 측정하였다. 이어서, 패턴부와 패턴 개구부 바로 아래의 평균 반사율을 산출하고, 이들의 평균 반사율의 값으로부터 패턴부와 패턴 개구부 바로 아래 사이의 반사율차 (ΔR) 를 산출하였다. 또한, 상기 측정은, 투명 도전성 필름 (샘플) 의 이면측 (PET 필름측) 에 흑색 스프레이를 사용하여 차광층을 형성하여, 샘플의 이면으로부터의 반사나 이면측으로부터의 광의 입사가 거의 없는 상태에서 측정을 실시하였다. 또한, D65 광원을 사용하여 패턴부 및 패턴 개구부 바로 아래의 각각의 반사광의 L*, a* 및 b* 를 산출하고, 이하의 식을 사용하여 패턴부의 반사광과 패턴 개구부 바로 아래의 반사광의 색차 (ΔE) 를 산출하였다.
ΔE ＝ {(ΔL*)2 ＋ (Δa*)2 ＋ (Δb*)2}0.5
[실시예 1]
(유전체층의 형성)
두께 25 ㎛ 의 폴리에틸렌테레프탈레이트 필름 (이하, PET 필름이라고 한다) 으로 이루어지는 투명 필름 기재 (굴절률 (n1) ＝ 1.65) 의 일방의 면에, 멜라민 수지 : 알키드 수지 : 유기 실란 축합물의 중량비 2 : 2 : 1 인 열경화형 수지 조성물을 도포하고, 그 후 건조, 경화시켜 막두께 (d21) 가 20 ㎚ 인 제 1 유전체층을 형성하였다. 제 1 유전체층의 굴절률 (n1) 은 1.54 였다.
이어서, 실리카졸 (콜코트 (주) 제조, 콜코트 P) 을 고형분 농도가 2 중량％ 가 되도록 에탄올로 희석하여, 제 1 유전체층 상에 실리카 코트법에 의해 도포하고, 그 후 건조, 경화시켜 막두께 (d22) 가 10 ㎚ 인 제 2 유전체층을 형성하였다. 제 2 유전체층의 굴절률 (n22) 은 1.46 이었다.
(ITO 막의 형성)
다음으로, 제 2 유전체층 상에, 아르곤 가스 98 ％ 와 산소 가스 2 ％ 로 이루어지는 0.4 ㎩ 의 분위기 중에서, 산화인듐 97 중량％, 산화주석 3 중량％ 인 소결체 재료를 사용한 반응성 스퍼터링법에 의해 두께 23 ㎚ 의 ITO 막 (굴절률 (n3) ＝ 2.00) 을 형성하여, 투명 도전성 필름을 얻었다.
(ITO 막의 패턴화)
투명 도전성 필름의 투명 도전층에, 스트라이프 형상으로 패턴화되어 있는 포토레지스트를 도포하고, 건조 경화시킨 후, 25 ℃, 5 중량％ 의 염산 (염화수소 수용액) 에 1 분간 침지하여, ITO 막의 에칭을 실시하였다. 그 후, 포토레지스트를 제거하였다.
(ITO 막의 결정화)
ITO 막의 에칭을 실시한 후, 140 ℃ 에서 90 분간의 가열 처리를 실시하여, ITO 막을 결정화하였다.
[실시예 2]
실시예 1 과 동일하게 하여, PET 필름의 일방의 면에 제 1 유전체층, 제 2 유전체층 및 ITO 막을 형성하여, 투명 도전성 필름을 얻었다.
(ITO 막의 패턴화)
투명 도전성 필름의 투명 도전층에, 스트라이프 형상으로 패턴화되어 있는 포토레지스트를 도포하고, 건조 경화시킨 후, 25 ℃, 5 중량％ 의 염산에 1 분간 침지하여, ITO 막의 에칭을 실시하였다.
(제 2 유전체층의 패턴화)
ITO 막의 에칭을 실시한 후, 이어서 포토레지스트를 적층한 채로, 45 ℃, 2 중량％ 의 수산화나트륨 수용액에 3 분간 침지하여 제 2 유전체층의 에칭을 실시하고, 그 후 포토레지스트를 제거하였다.
(ITO 막의 결정화)
ITO 막 및 제 2 유전체층을 패턴화한 후, 140 ℃ 에서 90 분간의 가열 처리를 실시하여, ITO 막을 결정화하였다.
[실시예 3, 4]
실시예 3 및 실시예 4 에 있어서는, 각각 실시예 1 및 실시예 2 와 동일하게 하여 패턴부와 패턴 개구부를 갖는 투명 도전성 필름을 제작하였다. 단, 실시예 3 및 실시예 4 에 있어서는, 제 1 유전체층의 두께 (d21) 를 35 ㎚, 제 2 유전체층의 두께 (d22) 를 5 ㎚ 로 한 점에 있어서 실시예 1 및 실시예 2 와는 상이하였다.
[실시예 5, 6]
실시예 5 및 실시예 6 에 있어서는, 각각 실시예 1 및 실시예 2 와 동일하게 하여 패턴부와 패턴 개구부를 갖는 투명 도전성 필름을 제작하였다. 단, 실시예 5 및 실시예 6 에 있어서는, 제 1 유전체층의 두께 (d21) 를 30 ㎚, 제 2 유전체층의 두께 (d22) 를 15 ㎚ 로 한 점에 있어서 실시예 1 및 실시예 2 와는 상이하였다.
[비교예 1]
비교예 1 에 있어서는, 실시예 1 과 동일하게 하여 패턴부와 패턴 개구부를 갖는 투명 도전성 필름을 제작하였다. 단, 비교예 1 에 있어서는, 제 1 유전체층의 두께 (d21) 를 45 ㎚, 제 2 유전체층의 두께 (d22) 를 10 ㎚ 로 한 점에 있어서 실시예 1 과는 상이하였다.
[비교예 2]
비교예 2 에 있어서는, 실시예 1 과 동일하게 하여 패턴부와 패턴 개구부를 갖는 투명 도전성 필름을 제작하였다. 단, 비교예 2 에 있어서는, 제 1 유전체층의 두께 (d21) 를 30 ㎚, 제 2 유전체층의 두께 (d22) 를 30 ㎚ 로 한 점에 있어서 실시예 1 과는 상이하였다.
[비교예 3]
비교예 3 에 있어서는, 실시예 1 과 동일하게 하여 패턴부와 패턴 개구부를 갖는 투명 도전성 필름을 제작하였다. 단, 비교예 3 에 있어서는, 제 1 유전체층의 두께 (d21) 를 40 ㎚, 제 2 유전체층의 두께 (d22) 를 30 ㎚ 로 한 점에 있어서 실시예 1 과는 상이하였다.
[비교예 4]
비교예 4 에 있어서는, 실시예 1 과 동일하게 하여 패턴부와 패턴 개구부를 갖는 투명 도전성 필름을 제작하였다. 단, 비교예 4 에 있어서는, 제 1 유전체층이 하기와 같이 형성된 점, 및 제 2 유전체층의 두께 (d22) 를 35 ㎚ 로 한 점에 있어서 실시예 1 과는 상이하였다.
(제 1 유전체층의 형성)
두께 25 ㎛ 의 PET 필름 기재 (굴절률 (n1) ＝ 1.65) 의 일방의 면에, 제 1 유전체층으로서 막두께 20 ㎚ 의 실리콘주석 산화물을 스퍼터링법에 의해 형성하였다. 이 제 1 유전체층의 굴절률은 1.70 이었다.
각 실시예 및 비교예의 투명 도전성 필름의 평가 결과를 표 1 에 나타낸다.
Figure 112014038884000-pat00001
표 1 로부터, 본 발명의 투명 도전성 필름은, 투명 도전층이 패턴화된 경우에도 패턴부와 패턴 개구부 사이의 반사율차 및 색차가 작기 때문에, 패턴이 잘 시인지 않는 것을 알 수 있다. 특히, 실시예 2, 4, 6 에 나타내는 바와 같이, 제 2 유전체층이 투명 도전층과 동일하게 패턴화된 경우에는, 패턴이 보다 시인되기 어려워, 양호한 외관이라고 할 수 있다.
1 : 투명 필름 기재
2 : 유전체층
21, 22 : 유전체층
5 : 투명 기체
6 : 하드 코트층
9 : 세퍼레이터
100, 110 : 투명 도전성 필름
101, 102 : 투명 도전성 필름
111 ∼ 114 : 투명 도전성 필름
121, 122 : 투명 도전성 필름
131 : 투명 도전성 필름
P : 패턴부
O : 패턴 개구부

Claims (15)

  1. 투명 필름 기재 상에 제 1 유전체층, 제 2 유전체층, 및 투명 도전층을 이 순서로 갖고,
    적어도 투명 도전층이 패턴화되어 있고, 투명 도전층을 갖고 있지 않는 패턴 개구부와, 투명 도전층을 갖는 패턴부를 갖고,
    제 1 유전체층의 두께 (d21) 가 제 2 유전체층의 두께 (d22) 보다 크고,
    제 1 유전체층의 두께 (d21) 가 8 ∼ 40 ㎚ 이며, 제 2 유전체층의 두께 (d22) 가 3 ∼ 25 ㎚ 이고,
    제 1 유전체층의 두께 (d21) 와 제 2 유전체층의 두께 (d22) 의 두께차 (d21 － d22) 가 3 ∼ 30 ㎚ 이고,
    제 1 유전체층, 제 2 유전체층 및 투명 도전층의 광학 두께의 합계는 45 ∼ 155 ㎚ 이고,
    투명 필름 기재의 굴절률 (n1), 제 1 유전체층의 굴절률 (n21), 및 투명 도전층의 굴절률 (n3) 이, n21 ＜ n1 ＜ n3 의 관계를 만족시키며,
    패턴부에 백색광을 조사하였을 때의 반사광과, 패턴 개구부 바로 아래에 백색광을 조사하였을 때의 반사광과의 색차 (ΔE) 가 6.7 이하인, 투명 도전성 필름.
  2. 삭제
  3. 제 1 항에 있어서,
    제 2 유전체층이 투명 도전층과 동일하게 패턴화되어 있는, 투명 도전성 필름.
  4. 제 1 항 또는 제 3 항에 있어서,
    패턴부에 백색광을 조사하였을 때의 반사광과, 패턴 개구부 바로 아래에 백색광을 조사하였을 때의 반사광과의 반사율차 (ΔR) 가 1 ％ 이하인, 투명 도전성 필름.
  5. 제 1 항에 있어서,
    제 1 유전체층의 굴절률이 제 2 유전체층의 굴절률보다 큰, 투명 도전성 필름.
  6. 제 1 항에 있어서,
    제 1 유전체층이 웨트 코팅에 의해 형성된 것인, 투명 도전성 필름.
  7. 제 1 항에 있어서,
    제 2 유전체층이 웨트 코팅에 의해 형성된 것인, 투명 도전성 필름.
  8. 제 1 항에 있어서,
    투명 필름 기재의 굴절률 (n1), 제 1 유전체층의 굴절률 (n21), 제 2 유전체층의 굴절률 (n22), 및 투명 도전층의 굴절률 (n3) 이 n22 ＜ n21 ＜ n1 ＜ n3 의 관계를 만족시키는, 투명 도전성 필름.
  9. 제 1 항에 있어서,
    투명 도전층의 굴절률 (n3) 과 제 2 유전체층의 굴절률 (n22) 의 차 (n3 － n22) 가 0.1 이상인, 투명 도전성 필름.
  10. 제 1 항에 있어서,
    제 1 유전체층의 굴절률 (n21) 이 1.5 ∼ 1.7 이며, 제 2 유전체층의 굴절률 (n22) 이 1.4 ∼ 1.5 인, 투명 도전성 필름.
  11. 제 1 항 또는 제 3 항에 있어서,
    패턴부의 광학 두께의 합계와 패턴 개구부의 광학 두께의 합계의 차가 35 ㎚ ∼ 90 ㎚ 인, 투명 도전성 필름.
  12. 적어도 편면에 투명 도전층이 배치되도록, 투명한 점착제층을 개재하여 제 1 항에 기재된 투명 도전성 필름이 적어도 2 장 적층되어 있는, 투명 도전성 필름.
  13. 편면에 투명 도전층이 배치되도록, 제 1 항에 기재된 투명 도전성 필름의 편면에, 투명한 점착제층을 개재하여 투명 기체가 첩합 (貼合) 되어 있는, 투명 도전성 필름.
  14. 제 1 항에 기재된 투명 도전성 필름을 구비하는, 터치 패널.
  15. 제 14 항에 있어서,
    투영형 정전 용량 방식, 또는 매트릭스형의 저항막 방식인, 터치 패널.
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