KR101986000B1 - 뉴튼링 방지 필름 및 터치패널 - Google Patents

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Abstract

저항막 방식 터치패널에서의 뉴튼링의 발생을 유효하게 억제할 수 있는 뉴튼링 방지 필름을 제공한다. 하나 또는 복수의 중합체와 하나 또는 복수의 경화성 수지 전구체와 용매를 포함하는 액상으로부터, 상기 용매의 증발에 수반하는 스피노달 분해에 의해, 복수의 중합체끼리, 중합체와 경화성 수지 전구체, 또는 복수의 경화성 수지 전구체끼리 상분리 구조를 형성하고, 상기 수지 전구체를 경화시켜서 안티 뉴튼링층을 형성함으로써 뉴튼링 방지 필름을 제조한다. 상기 필름은, 상기 안티 뉴튼링층이 표면에 요철 구조를 갖고 있어, 입사광을 등방적으로 투과해서 산란하고, 또한 산란 광 강도의 극대치를 나타내는 산란각이 0.1 내지 10°인 동시에, 전체 광선 투과율이 70 내지 100％이다.

Description

뉴튼링 방지 필름 및 터치패널{NEWTON RING-PREVENTING FILM AND TOUCH PANEL}
본 발명은, 저항막 방식 터치패널에서 발생하는 뉴튼링을 방지 또는 억제하기 위한 필름, 상기 필름을 구비한 터치패널용 전극 기판 및 터치패널에 관한 것이다.
최근에, 맨머신 인터페이스(man machine interface)로서의 전자 디스플레이가 진보함에 따라 대화형 입력 시스템이 보급되고, 그 중에서도 터치패널(좌표 입력 장치)을 디스플레이와 일체화한 장치가 ATM(현금 자동 입출금기), 상품관리, 아웃워커(외교, 세일즈), 안내 표시, 오락 기기 등에서 널리 사용되고 있다. 액정 디스플레이 등의 경량·박형 디스플레이에서는, 키보드리스로 할 수 있고, 그 특징이 살아 있기 때문에, 모바일 기기에도 터치패널이 사용되는 경우가 증가하고 있다. 터치패널은, 위치 검출의 방법에 의해, 광학 방식, 초음파 방식, 정전 용량 방식, 저항막 방식 등으로 분류할 수 있다. 이들 중에서 저항막 방식은, 구조가 단순하고 가격/성능비도 우수하기 때문에, 최근들어 급속히 보급되고 있다.
저항막 방식의 터치패널은, 대향하는 측에 투명 전극을 갖는 2장의 필름 또는 판을 일정 간격으로 유지하여 포함하는 전기 부품이다. 그 작동 방식은, 한쪽의 투명 전극을 고정한 뒤에, 보이는 쪽에서 펜 또는 손가락으로 다른 쪽의 투명 전극을 눌러 휘게 하여, 고정된 투명 전극과 접촉, 도통함으로써 검출 회로가 위치를 검지하여 소정의 입력이 이루어진다. 이러한 작동 방식에 있어서, 펜 또는 손가락으로 전극을 누를 때, 가압하고 있는 손가락이나 펜 등의 포인팅 멤버의 주변에, 간섭에 의한 무지개 모양(이른바, "뉴튼링"이라고 불리는 간섭색 또는 간섭 줄무늬)이 나타나는 경우가 있어, 화면의 시인성을 저하시킨다. 상세하게는, 2장의 투명 전극이 접촉하거나 또는 접촉을 위해 휘어, 대향하는 2장의 투명 전극의 간격이 가시광의 파장 정도(약 0.5㎛)로 되었을 때, 2장의 투명 전극 사이의 공간에서 반사광의 간섭이 생겨 뉴튼링이 발생한다. 이러한 뉴튼링의 발생은, 저항막 방식의 터치패널의 원리상 불가피한 현상이다.
이러한 터치패널에서의 뉴튼링을 경감하는 대책으로서, 투명 전극을 형성하는 지지체 필름의 표면에 요철 구조를 형성하는 방법이 제안되어 있다. 일본 특허 공고 평5-54207호 공보(특허문헌 1)에는, 일정 간격으로 형성된 광 전송 평행층의 층간에, 3 내지 100㎛ 정도의 부도체 입자를 개재시켜 뉴튼링의 발생을 회피하는 장치가 개시되어 있다.
또한, 일본 특허 공개 평11-250764호 공보(특허문헌 2) 및 일본 특허 공개 평7-169367호 공보(특허문헌 3)에는, 투명 플라스틱 필름 또는 유리 기판의 표면에 대하여, 엠보싱 또는 에칭 가공이나 투명 무기 미립자를 함유시키는 방법에 의해 소정의 표면 거칠기를 갖는 요철 구조를 형성한 저항막식 투명 터치패널이 개시되어 있다.
또한, 일본 특허 공개 평8-281856호 공보(특허문헌 4), 일본 특허 공개 평9-272183호 공보(특허문헌 5), 일본 특허 공개 평10-323931호 공보(특허문헌 6) 및 일본 특허 공개 제2002-373056호 공보(특허문헌 7)에도, 샌드 블라스트나 엠보싱 가공, 충전재나 안료를 포함하는 수지 용액을 코팅하는 방법에 의해 표면에 요철 구조를 형성한 투명 도전 필름이 개시되어 있다.
그러나, 종래의 방법은 모두 기계적으로 요철 구조를 형성하는 방법이나, 충전재를 이용하는 방법이기 때문에, 얻어지는 필름 표면의 요철 구조는, 국부적인 단차가 발생하는 등 균일성이 낮다. 또한, 뉴튼링 방지 효과는 있어도, 광 산란성이 충분하지 못하여, 표시 장치의 시인성을 유효하게 향상할 수 없다. 또한, 이러한 필름은, 강도나 강성도 충분하지 못해서 장기간에 걸쳐 반복 사용하면, 터치패널로서의 기능, 성능 및 내구성이 저하된다.
일본 특허 공고 평5-54207호 공보(특허청구범위) 일본 특허 공개 평11-250764호 공보(특허청구범위, 단락 [0040] 내지 [0044]) 일본 특허 공개 평7-169367호 공보(특허청구범위) 일본 특허 공개 평8-281856호 공보(특허청구범위, 단락 [0009]) 일본 특허 공개 평9-272183호 공보(특허청구범위, 단락 [0011]) 일본 특허 공개 평10-323931호 공보(특허청구범위) 일본 특허 공개 제2002-373056호 공보(특허청구범위, 단락 [0009])
따라서, 본 발명의 목적은, 저항막 방식 터치패널에서의 뉴튼링의 발생을 유효하게 억제할 수 있는 뉴튼링 방지 필름, 이 필름을 구비한 저항막 방식 터치패널용 전극 기판 및 터치패널을 제공하는 것에 있다.
본 발명의 다른 목적은, 뉴튼링의 발생을 억제할 수 있고, 또한 눈부심이 억제된 선명한 화상을 표시할 수 있는 뉴튼링 방지 필름, 이 필름을 구비한 저항막 방식 터치패널용 전극 기판 및 터치패널을 제공하는 것에 있다.
본 발명의 또 다른 목적은, 반복 사용해도 뉴튼링 방지 효과가 저하되지 않아 내구성이 우수한 뉴튼링 방지 필름, 이 필름을 구비한 저항막 방식 터치패널용 전극 기판 및 터치패널을 제공하는 것에 있다.
본 발명자들은, 상기 과제를 달성하기 위해서 예의 검토한 결과, 하나 또는 복수의 중합체와, 하나 또는 복수의 경화된 경화성 수지 전구체를 포함하고, 또한 상분리 구조를 갖는 안티 뉴튼링층을 저항막 방식 터치패널의 전극 기판에 이용하면, 저항막 방식 터치패널에서의 뉴튼링의 발생을 유효하게 억제할 수 있음을 발견하고, 본 발명을 완성하였다.
즉, 본 발명의 뉴튼링 방지 필름은, 하나 또는 복수의 중합체와, 하나 또는 복수의 경화된 경화성 수지 전구체를 포함하고, 또한 상분리 구조를 갖는 안티 뉴튼링층을 포함한다. 상기 안티 뉴튼링층은, 표면에 요철 구조를 갖고 있고, 입사광을 등방적으로 투과하여 산란하고, 또한 산란 광 강도의 극대치를 나타내는 산란각이 0.1 내지 10°인 동시에 전체 광선 투과율이 70 내지 100％이다. 상기 안티 뉴튼링층은, 전체 광선 투과율이 80 내지 100％이고, 0.5mm 폭의 광학 빗을 이용한 사상성(寫像性) 측정기로 측정한 투과상 선명도가 60 내지 100％이고, 또한 헤이즈가 1 내지 20％인 안티 뉴튼링층을 포함해도 좋다. 상기 안티 뉴튼링층은, 복수의 중합체끼리, 중합체와 경화성 수지 전구체, 또는 복수의 경화성 수지 전구체끼리를 액상으로부터의 스피노달(spinodal) 분해에 의해 상분리한 구조이어도 좋다. 상기 중합체는, 액상으로부터의 스피노달 분해에 의해 상분리 가능한 복수의 중합체를 포함하는 동시에, 복수의 중합체 중 적어도 1개의 중합체가 경화성 수지 전구체의 경화 반응에 관여하는 관능기를 갖고, 또한 경화성 수지 전구체가, 복수의 중합체 중 적어도 1종의 중합체와 상용성을 가져도 좋다. 액상으로부터의 스피노달 분해에 의해 상분리하는 복수의 중합체는, 셀룰로오스 유도체와, 스티렌계 수지, (메타)아크릴계 수지, 지환식 올레핀계 수지, 폴리카보네이트계 수지 및 폴리에스테르계 수지에서 선택된 적어도 1종의 수지를 포함하는 동시에, 상기 중합체 중 적어도 1개의 중합체가 중합성 기를 가져도 좋다. 상기 경화성 수지 전구체는, 적어도 2개의 중합성 불포화 결합을 갖는 다관능 단량체를 포함해도 좋다. 상기 안티 뉴튼링층은, 중합체와 경화성 수지 전구체를 5/95 내지 60/40(중량비)의 비율로 포함하고 있어도 좋다. 상기 안티 뉴튼링층은 투명 지지체 상에 형성되어 있어도 좋다.
본 발명에는, 저항막 방식 터치패널의 전극 기판이며, 상기 뉴튼링 방지 필름의 안티 뉴튼링층 상에 투명 도전층이 형성된 전극 기판도 포함된다. 상기 전극 기판에 있어서, 안티 뉴튼링층의 산란 광 강도의 극대치를 나타내는 산란각은 0.5 내지 2°이고, 또한 헤이즈는 1 내지 10％이어도 좋다. 또한, 안티 뉴튼링층은, 셀룰로오스 유도체와, 중합성 기를 갖는 (메타)아크릴계 수지와, 3 이상의 (메타)아크릴로일기를 갖는 경화성 화합물과, 불소 함유 경화성 화합물을 포함해도 좋다. 상기 전극 기판은, 투명 지지체가 투명 플라스틱 필름을 포함하고, 또한 손가락 또는 가압 부재와 접촉하는 측의 상부 전극 기판이어도 좋다.
또한, 본 발명에는, 상기 전극 기판을 구비하는 저항막 방식 터치패널도 포함된다. 또한, 본 발명에는, 상기 전극 기판을 이용하여 저항막 방식 터치패널에서의 뉴튼링의 발생을 방지하는 방법도 포함된다.
본 발명에서는, 상분리에 의해, 규칙적이고 균일성이 높으며, 완만한 요철 구조가 형성되어 있기 때문에, 저항막 방식 터치패널에서의 뉴튼링의 발생을 유효하게 억제할 수 있다. 또한, 뉴튼링의 발생을 억제할 수 있을 뿐만 아니라, 눈부심이 억제된 선명한 화상도 표시할 수 있다. 즉, 저항막 방식 터치패널에서의 안티 뉴튼링성과, 표시 장치의 표시부에서의 시인성을 양립할 수 있다. 또한, 저항막 방식 터치패널의 전극 기판으로서 반복 사용해도 뉴튼링 방지 효과가 저하되지 않아 내구성이 우수하다. 예를 들면, ITO 등의 금속 산화물로 투명 도전층이 형성되어 있어도, 타건 내구성이 우수하여 반복하여 타건해도 투명 도전층의 균열이나 손상을 억제할 수 있다.
도 1은 뉴튼링 방지 필름의 광 투과 산란 특성(투과 산란 광의 각도 분포)을 측정하기 위한 장치를 도시한 개략도이다.
도 2는 본 발명의 터치패널의 일례를 도시하는 개략 단면도이다.
도 3은 실시예 1 내지 4에서 얻어진 뉴튼링 방지 필름의 산란 각도와 산란 광 강도의 관계를 나타내는 그래프이다.
도 4는 실시예 1에서 얻어진 뉴튼링 방지 필름의 표면의 레이저 현미경 사진이다.
도 5는 실시예 1에서 얻어진 뉴튼링 방지 필름의 타건 시험에서의 타건 개시 시의 파형을 나타내는 그래프이다.
도 6은 실시예 1에서 얻어진 뉴튼링 방지 필름의 타건 시험에서의 타건 50만 회 후의 파형을 나타내는 그래프이다.
도 7은 실시예 1에서 얻어진 뉴튼링 방지 필름의 타건 시험에서의 타건 100만 회 후의 파형을 나타내는 그래프이다.
도 8은 실시예 2에서 얻어진 뉴튼링 방지 필름의 표면의 레이저 현미경 사진이다.
도 9는 실시예 3에서 얻어진 뉴튼링 방지 필름의 표면의 레이저 현미경 사진이다.
도 10은 비교예 1에서 얻어진 뉴튼링 방지 필름의 타건 시험에서의 타건 개시 시의 파형을 나타내는 그래프이다.
도 11은 비교예 1에서 얻어진 뉴튼링 방지 필름의 타건 시험에서의 타건 50만 회 후의 파형을 나타내는 그래프이다.
도 12는 비교예 1에서 얻어진 뉴튼링 방지 필름의 타건 시험에서의 타건 100만 회 후의 파형을 나타내는 그래프이다.
[뉴튼링 방지 필름]
뉴튼링 방지 필름(안티 뉴튼링 필름)은, 적어도 안티 뉴튼링층을 포함하고, 상기 안티 뉴튼링층의 상분리 구조는, 액상으로부터의 스피노달 분해(습식 스피노달 분해)에 의해 형성되어 있다. 즉, 중합체와 경화성 수지 전구체와 용매를 포함하는 수지 조성물을 이용하여, 상기 수지 조성물의 액상(또는 균일 용액이나 그 도포층)으로부터 용매를 건조 등에 의해 증발 또는 제거하는 과정에서, 농축에 수반하여 스피노달 분해에 의한 상분리가 생겨, 상간 거리가 비교적 규칙적인 상분리 구조를 형성할 수 있다. 보다 구체적으로는, 상기 습식 스피노달 분해는, 통상 하나 또는 복수의 중합체와 하나 또는 복수의 경화성 수지 전구체와 용매를 포함하는 혼합액 또는 수지 조성물(균일 용액)을 지지체에 코팅하고, 형성된 도포층으로부터 용매를 증발시킴으로써 행할 수 있다. 상기 지지체로서 박리성 지지체를 이용하는 경우에는, 경화한 도포층을 지지체로부터 박리함으로써 안티 뉴튼링층 단독을 포함하는 뉴튼링 방지 필름을 얻을 수 있으며, 지지체로서 비박리성 지지체(바람직하게는 투명 지지체)를 이용함으로써, 지지체와 안티 뉴튼링층을 포함하는 적층 구조의 뉴튼링 방지 필름을 얻을 수 있다.
(중합체 성분)
중합체 성분으로는, 통상 열가소성 수지가 사용된다. 열가소성 수지로는, 스티렌계 수지, (메타)아크릴계 수지, 유기산 비닐에스테르계 수지, 비닐에테르계 수지, 할로겐 함유 수지, 올레핀계 수지(지환식 올레핀계 수지를 포함함), 폴리카보네이트계 수지, 폴리에스테르계 수지, 폴리아미드계 수지, 열가소성 폴리우레탄 수지, 폴리술폰계 수지(폴리에테르술폰, 폴리술폰 등), 폴리페닐렌에테르계 수지(2,6-크실레놀의 중합체 등), 셀룰로오스 유도체(셀룰로오스에스테르류, 셀룰로오스카르바메이트류, 셀룰로오스에테르류 등), 실리콘 수지(폴리디메틸실록산, 폴리메틸페닐실록산 등), 고무 또는 엘라스토머(폴리부타디엔, 폴리이소프렌 등의 디엔계 고무, 스티렌-부타디엔 공중합체, 아크릴로니트릴-부타디엔 공중합체, 아크릴고무, 우레탄고무, 실리콘고무 등) 등을 예시할 수 있다. 이들 열가소성 수지는, 단독으로 또는 2종 이상 조합하여 사용할 수 있다.
스티렌계 수지에는, 스티렌계 단량체의 단독 또는 공중합체(폴리스티렌, 스티렌-α-메틸스티렌 공중합체, 스티렌-비닐톨루엔 공중합체 등), 스티렌계 단량체와 다른 중합성 단량체[(메타)아크릴계 단량체, 무수 말레산, 말레이미드계 단량체, 디엔류 등]와의 공중합체 등이 포함된다. 스티렌계 공중합체로는, 예를 들면, 스티렌-아크릴로니트릴 공중합체(AS 수지), 스티렌과 (메타)아크릴계 단량체의 공중합체[스티렌-메타크릴산메틸 공중합체, 스티렌-메타크릴산메틸-(메타)아크릴산에스테르 공중합체, 스티렌-메타크릴산메틸-(메타)아크릴산 공중합체 등], 스티렌-무수 말레산 공중합체 등을 들 수 있다. 바람직한 스티렌계 수지에는, 폴리스티렌, 스티렌과 (메타)아크릴계 단량체의 공중합체[스티렌-메타크릴산메틸 공중합체 등의 스티렌과 메타크릴산메틸을 주성분으로 하는 공중합체], AS 수지, 스티렌-부타디엔 공중합체 등이 포함된다.
(메타)아크릴계 수지로는, (메타)아크릴계 단량체의 단독 또는 공중합체, (메타)아크릴계 단량체와 공중합성 단량체의 공중합체 등을 사용할 수 있다. (메타)아크릴계 단량체에는, 예를 들면, (메타)아크릴산; (메타)아크릴산메틸, (메타)아크릴산에틸, (메타)아크릴산부틸, (메타)아크릴산t-부틸, (메타)아크릴산이소부틸, (메타)아크릴산헥실, (메타)아크릴산옥틸, (메타)아크릴산2-에틸헥실 등의 (메타)아크릴산C1-10알킬; (메타)아크릴산시클로헥실 등의 (메타)아크릴산시클로알킬; (메타)아크릴산페닐 등의 (메타)아크릴산아릴; 히드록시에틸(메타)아크릴레이트, 히드록시프로필(메타)아크릴레이트 등의 히드록시알킬(메타)아크릴레이트; 글리시딜(메타)아크릴레이트; N,N-디알킬아미노알킬(메타)아크릴레이트; (메타)아크릴로니트릴; 이소보르닐(메타)아크릴레이트, 트리시클로데실(메타)아크릴레이트, 아다만틸(메타)아크릴레이트 등의 교가환식 탄화수소기를 갖는 (메타)아크릴레이트 등을 예시할 수 있다. 공중합성 단량체에는, 상기 스티렌계 단량체, 비닐에스테르계 단량체, 무수 말레산, 말레산, 푸마르산 등을 예시할 수 있다. 이들 단량체는, 단독으로 또는 2종 이상 조합하여 사용할 수 있다.
(메타)아크릴계 수지로는, 예를 들면, 폴리메타크릴산메틸 등의 폴리(메타)아크릴산에스테르, 메타크릴산메틸-(메타)아크릴산 공중합체, 메타크릴산메틸-(메타)아크릴산에스테르 공중합체, 메타크릴산메틸-아크릴산에스테르-(메타)아크릴산 공중합체, (메타)아크릴산에스테르-스티렌 공중합체(MS 수지 등), (메타)아크릴산-(메타)아크릴산메틸-(메타)아크릴산이소보르닐 등을 들 수 있다. 바람직한 (메타)아크릴계 수지로는, 폴리(메타)아크릴산메틸 등의 폴리(메타)아크릴산C1 - 6알킬, 특히 메타크릴산메틸을 주성분(50 내지 100중량％, 바람직하게는 70 내지 100중량％ 정도)으로 하는 메타크릴산메틸계 수지를 들 수 있다. 또한, (메타)아크릴계 수지는, 실리콘 함유 (메타)아크릴계 수지이어도 좋다.
유기산 비닐에스테르계 수지로는, 비닐에스테르계 단량체의 단독 또는 공중합체(폴리아세트산비닐, 폴리프로피온산비닐 등), 비닐에스테르계 단량체와 공중합성 단량체의 공중합체[에틸렌-아세트산비닐 공중합체, 아세트산비닐- 염화비닐 공중합체, 아세트산비닐-(메타)아크릴산에스테르 공중합체 등] 또는 이들의 유도체를 들 수 있다. 비닐에스테르계 수지의 유도체에는, 폴리비닐알코올, 에틸렌-비닐알코올 공중합체, 폴리비닐아세탈 수지 등이 포함된다.
비닐에테르계 수지로는, 비닐메틸에테르, 비닐에틸에테르, 비닐프로필에테르, 비닐t-부틸에테르 등의 비닐C1 - 10알킬에테르의 단독 또는 공중합체, 비닐C1 - 10알킬에테르와 공중합성 단량체의 공중합체(비닐알킬에테르-무수 말레산 공중합체 등)를 들 수 있다.
할로겐 함유 수지로는, 폴리염화비닐, 폴리불화비닐리덴, 염화비닐-아세트산비닐 공중합체, 염화비닐-(메타)아크릴산에스테르 공중합체, 염화비닐리덴-(메타)아크릴산에스테르 공중합체 등을 들 수 있다.
올레핀계 수지에는, 예를 들면, 폴리에틸렌, 폴리프로필렌 등의 올레핀의 단독 중합체, 에틸렌-아세트산비닐 공중합체, 에틸렌-비닐알코올 공중합체, 에틸렌-(메타)아크릴산 공중합체, 에틸렌-(메타)아크릴산에스테르 공중합체 등의 공중합체를 들 수 있다. 지환식 올레핀계 수지로는, 환상 올레핀(노르보르넨, 디시클로펜타디엔 등)의 단독 또는 공중합체(예를 들면, 입체적으로 강직한 트리시클로데칸 등의 지환식 탄화수소기를 갖는 중합체 등), 상기 환상 올레핀과 공중합성 단량체의 공중합체(에틸렌-노르보르넨 공중합체, 프로필렌-노르보르넨 공중합체 등) 등을 예시할 수 있다. 지환식 올레핀계 수지는, 예를 들면, 상품명 "토파스(TOPAS)", 상품명 "아톤(ARTON)", 상품명 "제오넥스(ZEONEX)" 등으로서 입수할 수 있다.
폴리카보네이트계 수지에는, 비스페놀류(비스페놀 A 등)를 기초로 하는 방향족 폴리카보네이트, 디에틸렌글리콜비스알릴카보네이트 등의 지방족 폴리카보네이트 등이 포함된다.
폴리에스테르계 수지에는, 테레프탈산 등의 방향족 디카르복실산을 이용한 방향족 폴리에스테르[폴리에틸렌테레프탈레이트, 폴리부틸렌테레프탈레이트 등의 폴리C2-4알킬렌테레프탈레이트나 폴리C2 - 4알킬렌나프탈레이트 등의 호모 폴리에스테르, C2- 4알킬렌아릴레이트 단위(C2- 4알킬렌테레프탈레이트 및/또는 C2- 4알킬렌나프탈레이트 단위)를 주성분(예를 들면, 50중량％ 이상)으로서 포함하는 코폴리에스테르 등]를 예시할 수 있다. 코폴리에스테르로는, 폴리C2 - 4알킬렌아릴레이트의 구성 단위 중, C2- 4알킬렌글리콜의 일부를, 폴리옥시C2 - 4알킬렌글리콜, C5- 10알킬렌글리콜, 지환식 디올(시클로헥산디메탄올, 수소첨가 비스페놀 A 등), 방향환을 갖는 디올(9,9-비스(4-(2-히드록시에톡시)페닐)플루오렌, 비스페놀 A, 비스페놀 A-알킬렌옥시드 부가체 등) 등으로 치환한 코폴리에스테르, 방향족 디카르복실산의 일부를, 프탈산, 이소프탈산 등의 비대칭 방향족 디카르복실산, 아디프산 등의 지방족 C6- 12디카르복실산 등으로 치환한 코폴리에스테르가 포함된다. 폴리에스테르계 수지에는, 폴리아릴레이트계 수지, 아디프산 등의 지방족 디카르복실산을 이용한 지방족 폴리에스테르, ε-카프로락톤 등의 락톤의 단독 또는 공중합체도 포함된다. 바람직한 폴리에스테르계 수지는, 통상 비결정성 코폴리에스테르(예를 들면, C2- 4알킬렌아릴레이트계 코폴리에스테르 등) 등과 같이 비결정성이다.
폴리아미드계 수지로는, 폴리아미드 46, 폴리아미드 6, 폴리아미드 66, 폴리아미드 610, 폴리아미드 612, 폴리아미드 11, 폴리아미드 12 등의 지방족 폴리아미드, 디카르복실산(예를 들면, 테레프탈산, 이소프탈산, 아디프산 등)과 디아민(예를 들면, 헥사메틸렌디아민, 메타크실릴렌디아민)으로부터 얻어지는 폴리아미드 등을 들 수 있다. 폴리아미드계 수지에는, ε-카프로락탐 등의 락탐의 단독 또는 공중합체이어도 좋고, 호모 폴리아미드에 한하지 않고 코폴리아미드이어도 좋다.
셀룰로오스 유도체 중 셀룰로오스에스테르류로는, 예를 들면, 지방족 유기산 에스테르(셀룰로오스디아세테이트, 셀룰로오스트리아세테이트 등의 셀룰로오스아세테이트; 셀룰로오스프로피오네이트, 셀룰로오스부티레이트, 셀룰로오스아세테이트프로피오네이트, 셀룰로오스아세테이트부티레이트 등의 C1- 6유기산 에스테르 등), 방향족 유기산 에스테르(셀룰로오스프탈레이트, 셀룰로오스벤조에이트 등의 C7- 12방향족 카르복실산에스테르), 무기산 에스테르류(예를 들면, 인산 셀룰로오스, 황산 셀룰로오스 등)를 예시할 수 있고, 아세트산·질산 셀룰로오스에스테르 등의 혼합산 에스테르이어도 좋다. 셀룰로오스 유도체에는, 셀룰로오스카르바메이트류(예를 들면, 셀룰로오스페닐카르바메이트 등), 셀룰로오스에테르류(예를 들면, 시아노에틸셀룰로오스; 히드록시에틸셀룰로오스, 히드록시프로필셀룰로오스 등의 히드록시C2 -4알킬셀룰로오스; 메틸셀룰로오스, 에틸셀룰로오스 등의 C1- 6알킬셀룰로오스; 카르복시메틸셀룰로오스 또는 그의 염, 벤질셀룰로오스, 아세틸알킬셀룰로오스 등)도 포함된다.
바람직한 열가소성 수지로는, 예를 들면, 스티렌계 수지, (메타)아크릴계 수지, 아세트산비닐계 수지, 비닐에테르계 수지, 할로겐 함유 수지, 지환식 올레핀계 수지, 폴리카보네이트계 수지, 폴리에스테르계 수지, 폴리아미드계 수지, 셀룰로오스 유도체, 실리콘계 수지, 및 고무 또는 엘라스토머 등을 들 수 있다. 수지로는, 통상 비결정성이며, 또한 유기 용매(특히 복수의 중합체나 경화성 화합물을 용해 가능한 공통 용매)에 가용인 수지가 사용된다. 특히, 성형성 또는 제막성, 투명성이나 내후성이 높은 수지, 예를 들면, 스티렌계 수지, (메타)아크릴계 수지, 지환식 올레핀계 수지, 폴리에스테르계 수지, 셀룰로오스 유도체(셀룰로오스에스테르류 등) 등이 바람직하다.
중합체 성분으로는, 경화 반응에 관여하는 관능기(또는 경화성 화합물과 반응 가능한 관능기)를 갖는 중합체를 이용할 수도 있다. 상기 중합체는, 관능기를 주쇄에 가질 수도 있고 측쇄에 가질 수도 있다. 상기 관능기는, 공중합이나 공축합 등에 의해 주쇄에 도입되어도 좋지만, 통상 측쇄에 도입된다. 이러한 관능기로는, 축합성기나 반응성기(예를 들면, 히드록실기, 산 무수물기, 카르복실기, 아미노기 또는 이미노기, 에폭시기, 글리시딜기, 이소시아네이트기 등), 중합성 기[예를 들면, 비닐, 프로페닐, 이소프로페닐, 부테닐, 알릴 등의 C2- 6알케닐기, 에티닐, 프로피닐, 부티닐 등의 C2- 6알키닐기, 비닐리덴 등의 C2- 6알케닐리덴기, 또는 이들 중합성 기를 갖는 기((메타)아크릴로일기 등) 등] 등을 들 수 있다. 이들 관능기 중, 중합성 기가 바람직하다.
중합성 기를 측쇄에 도입하는 방법으로는, 예를 들면, 반응성기나 축합성기 등의 관능기를 갖는 열가소성 수지와, 상기 관능기와의 반응성기를 갖는 중합성 화합물을 반응시키는 방법을 사용할 수 있다.
관능기를 갖는 열가소성 수지로는, 카르복실기 또는 그 산 무수물기를 갖는 열가소성 수지[예를 들면, (메타)아크릴계 수지, 폴리에스테르계 수지, 폴리아미드계 수지 등], 히드록실기를 갖는 열가소성 수지[예를 들면, (메타)아크릴계 수지, 폴리우레탄계 수지, 셀룰로오스 유도체, 폴리아미드계 수지 등], 아미노기를 갖는 열가소성 수지(예를 들면, 폴리아미드계 수지 등), 에폭시기를 갖는 열가소성 수지[예를 들면, 에폭시기를 갖는 (메타)아크릴계 수지나 폴리에스테르계 수지 등] 등을 예시할 수 있다. 또한, 스티렌계 수지나 올레핀계 수지, 지환식 올레핀계 수지 등의 열가소성 수지에, 상기 관능기를 공중합이나 그래프트 중합으로 도입한 수지이어도 좋다.
중합성 화합물로는, 카르복실기 또는 그 산 무수물기를 갖는 열가소성 수지의 경우는, 에폭시기나 히드록실기, 아미노기, 이소시아네이트기 등을 갖는 중합성 화합물 등을 사용할 수 있다. 히드록실기를 갖는 열가소성 수지의 경우는, 카르복실기 또는 그 산 무수물기나 이소시아네이트기 등을 갖는 중합성 화합물 등을 들 수 있다. 아미노기를 갖는 열가소성 수지의 경우는, 카르복실기 또는 그 산 무수물기나 에폭시기, 이소시아네이트기 등을 갖는 중합성 화합물 등을 들 수 있다. 에폭시기를 갖는 열가소성 수지의 경우는, 카르복실기 또는 그 산 무수물기나 아미노기 등을 갖는 중합성 화합물 등을 들 수 있다.
상기 중합성 화합물 중 에폭시기를 갖는 중합성 화합물로는, 예를 들면, 에폭시시클로헥세닐(메타)아크릴레이트 등의 에폭시시클로C5 - 8알케닐(메타)아크릴레이트, 글리시딜(메타)아크릴레이트, 알릴글리시딜에테르 등을 예시할 수 있다. 히드록실기를 갖는 화합물로는, 예를 들면, 히드록시프로필(메타)아크릴레이트 등의 히드록시C1 -4알킬(메타)아크릴레이트, 에틸렌글리콜모노(메타)아크릴레이트 등의 C2- 6알킬렌글리콜(메타)아크릴레이트 등을 예시할 수 있다. 아미노기를 갖는 중합성 화합물로는, 예를 들면, 아미노에틸(메타)아크릴레이트 등의 아미노C1 - 4알킬(메타)아크릴레이트, 알릴아민 등의 C3- 6알케닐아민, 4-아미노스티렌, 디아미노스티렌 등의 아미노스티렌류 등을 예시할 수 있다. 이소시아네이트기를 갖는 중합성 화합물로는, 예를 들면, (폴리)우레탄(메타)아크릴레이트나 비닐이소시아네이트 등을 예시할 수 있다. 카르복실기 또는 그 산 무수물기를 갖는 중합성 화합물로는, 예를 들면, (메타)아크릴산이나 무수 말레산 등의 불포화카르복실산 또는 그 무수물 등을 예시할 수 있다.
대표적인 예로는, 카르복실기 또는 그 산 무수물기를 갖는 열가소성 수지와 에폭시기 함유 화합물, 특히 (메타)아크릴계 수지[(메타)아크릴산-(메타)아크릴산에스테르 공중합체 등]와 에폭시기 함유 (메타)아크릴레이트[에폭시시클로알케닐(메타)아크릴레이트나 글리시딜(메타)아크릴레이트 등]의 조합을 들 수 있다. 구체적으로는, (메타)아크릴계 수지의 카르복실기의 일부에 중합성 불포화기를 도입한 중합체, 예를 들면, (메타)아크릴산-(메타)아크릴산에스테르 공중합체의 카르복실기의 일부에 3,4-에폭시시클로헥세닐메틸아크릴레이트의 에폭시기를 반응시키고, 측쇄에 광 중합성 불포화기를 도입한 (메타)아크릴계 중합체[사이클로머-P, 다이셀 가가꾸 고교(주) 제조] 등을 사용할 수 있다.
열가소성 수지에 대한 경화 반응에 관여하는 관능기(특히 중합성 기)의 도입량은, 열가소성 수지 1kg에 대하여 0.001 내지 10몰, 바람직하게는 0.01 내지 5몰, 더욱 바람직하게는 0.02 내지 3몰 정도이다.
이들 중합체는 적절하게 조합하여 사용할 수 있다. 즉, 중합체는 복수의 중합체를 포함해도 좋다. 복수의 중합체는, 액상 스피노달 분해에 의해 상분리가 가능해도 좋다. 또한, 복수의 중합체는 서로 비상용이어도 좋다. 복수의 중합체를 조합하는 경우, 제1 수지와 제2 수지의 조합은 특별히 제한되지 않지만, 가공 온도 부근에서 서로 비상용인 복수의 중합체, 예를 들면, 서로 비상용인 2개의 중합체로서 적당히 조합하여 사용할 수 있다. 예를 들면, 제1 수지가 스티렌계 수지(폴리스티렌, 스티렌-아크릴로니트릴 공중합체 등)인 경우, 제2 수지는 셀룰로오스 유도체(예를 들면, 셀룰로오스아세테이트프로피오네이트 등의 셀룰로오스에스테르류), (메타)아크릴계 수지(폴리메타크릴산메틸 등), 지환식 올레핀계 수지(노르보르넨을 단량체로 하는 중합체 등), 폴리카보네이트계 수지, 폴리에스테르계 수지(상기 폴리C2 -4알킬렌아릴레이트계 코폴리에스테르 등) 등이어도 좋다. 또한, 예를 들면, 제1 중합체가 셀룰로오스 유도체(예를 들면, 셀룰로오스아세테이트프로피오네이트 등의 셀룰로오스에스테르류)인 경우, 제2 중합체는 스티렌계 수지(폴리스티렌, 스티렌-아크릴로니트릴 공중합체 등), (메타)아크릴계 수지, 지환식 올레핀계 수지(노르보르넨을 단량체로 하는 중합체 등), 폴리카보네이트계 수지, 폴리에스테르계 수지(상기 폴리C2 - 4알킬렌아릴레이트계 코폴리에스테르 등) 등이어도 좋다. 복수의 수지의 조합에 있어서, 적어도 셀룰로오스에스테르류(예를 들면, 셀룰로오스디아세테이트, 셀룰로오스트리아세테이트, 셀룰로오스아세테이트프로피오네이트, 셀룰로오스아세테이트부티레이트 등의 셀룰로오스C2 - 4알킬카르복실산에스테르류)를 이용해도 좋다.
또한, 스피노달 분해에 의해 생성된 상분리 구조는, 활성 광선(자외선, 전자선 등)이나 열 등에 의해 최종적으로 경화되어 경화 수지를 형성한다. 그 때문에, 경화 수지를 포함하는 안티 뉴튼링층의 존재에 의해, ITO 등의 투명 도전층을 스퍼터링 등에 의해 형성할 때의 투명 지지체의 손상을 경감할 수 있다. 특히, 투명 지지체가 폴리에틸렌테레프탈레이트 등의 플라스틱인 경우, 손상의 경감뿐만 아니라, 투명 지지체의 내부에서 열에 의해 올리고머 등의 저분자 성분이 석출되는 것도 억제할 수 있다. 또한, 안티 뉴튼링층에 내찰상성을 부여할 수 있어, 터치패널 조작을 반복해도 표면 구조의 손상 등을 억제할 수 있어 내구성을 향상할 수 있다.
경화 후의 내찰상성의 관점에서, 복수의 중합체 중 적어도 하나의 중합체, 예를 들면, 서로 비상용인 중합체 중 한쪽의 중합체(제1 수지와 제2 수지를 조합하는 경우, 특히 양쪽 중합체)가 경화성 수지 전구체와 반응 가능한 관능기를 측쇄에 갖는 중합체인 것이 바람직하다.
제1 중합체와 제2 중합체의 비율(중량비)은, 예를 들면, 전자/후자=1/99 내지 99/1, 바람직하게는 5/95 내지 95/5, 더욱 바람직하게는 10/90 내지 90/10 정도의 범위에서 선택할 수 있고, 통상 20/80 내지 80/20 정도, 특히 30/70 내지 70/30 정도이다.
또한, 상분리 구조를 형성하기 위한 중합체로는, 상기 비상용인 2개의 중합체 이외에도 상기 열가소성 수지나 다른 중합체가 포함되어 있어도 좋다.
중합체의 유리 전이 온도는, 예를 들면 -100 내지 250℃, 바람직하게는 -50 내지 230℃, 더욱 바람직하게는 0 내지 200℃ 정도(예를 들면, 50 내지 180℃ 정도)의 범위에서 선택할 수 있다. 또한, 표면 경도의 관점에서, 유리 전이 온도는 50℃ 이상(예를 들면, 70 내지 200℃ 정도), 바람직하게는 100℃ 이상(예를 들면, 100 내지 170℃ 정도)인 것이 유리하다. 또한, 유리 전이 온도는, 시차 주사 열량계를 이용하여 측정할 수 있고, 예를 들면, 시차 주사 열량계[세이코 전자공업(주) 제조 "DSC6200"]를 이용하여, 질소 기류하에 승온 속도 10℃/분에서 측정할 수 있다. 중합체의 중량 평균 분자량은, 예를 들면, 1,000,000 이하, 바람직하게는 1,000 내지 500,000 정도의 범위에서 선택할 수 있다.
(경화성 수지 전구체)
경화성 수지 전구체로는, 열이나 활성 에너지선(자외선이나 전자선 등) 등에 의해 반응하는 관능기를 갖는 화합물이고, 열이나 활성 에너지선 등에 의해 경화 또는 가교하여 수지(특히 경화 또는 가교 수지)를 형성 가능한 다양한 경화성 화합물을 사용할 수 있다. 상기 수지 전구체로는, 예를 들면, 열 경화성 화합물 또는 수지[에폭시기, 중합성 기, 이소시아네이트기, 알콕시실릴기, 실라놀기 등을 갖는 저분자량 화합물(예를 들면, 에폭시계 수지, 불포화 폴리에스테르계 수지, 우레탄계 수지, 실리콘계 수지 등)], 활성 광선(자외선 등)에 의해 경화 가능한 광 경화성 화합물(광 경화성 단량체, 올리고머 등의 자외선 경화성 화합물 등) 등을 예시할 수 있으며, 광 경화성 화합물은, EB(전자선) 경화성 화합물 등이어도 좋다. 또한, 광 경화성 단량체, 올리고머나 저분자량이어도 좋은 광 경화성 수지 등의 광 경화성 화합물을, 단순히 "광 경화성 수지"라고 하는 경우가 있다.
광 경화성 화합물에는, 예를 들면, 단량체, 올리고머(또는 수지, 특히 저분자량 수지)가 포함된다. 단량체는, 예를 들면, 1개의 중합성 기를 갖는 단관능 단량체와, 적어도 2개의 중합성 기를 갖는 다관능 단량체로 분류할 수 있다.
단관능 단량체로는, 예를 들면, (메타)아크릴산에스테르 등의 (메타)아크릴계 단량체, 비닐피롤리돈 등의 비닐계 단량체, 이소보르닐(메타)아크릴레이트, 아다만틸(메타)아크릴레이트 등의 교가환식 탄화수소기를 갖는 (메타)아크릴레이트 등을 들 수 있다.
다관능 단량체에는, 2 내지 8 정도의 중합성 기를 갖는 다관능 단량체가 포함되고, 2관능 단량체로는, 예를 들면, 에틸렌글리콜디(메타)아크릴레이트, 프로필렌글리콜디(메타)아크릴레이트, 부탄디올디(메타)아크릴레이트, 네오펜틸글리콜디(메타)아크릴레이트, 헥산디올디(메타)아크릴레이트 등의 알킬렌글리콜디(메타)아크릴레이트; 디에틸렌글리콜디(메타)아크릴레이트, 디프로필렌글리콜디(메타)아크릴레이트, 폴리옥시테트라메틸렌글리콜디(메타)아크릴레이트 등의 (폴리)옥시알킬렌글리콜디(메타)아크릴레이트; 트리시클로데칸디메탄올디(메타)아크릴레이트, 아다만탄디(메타)아크릴레이트 등의 교가환식 탄화수소기를 갖는 디(메타)아크릴레이트 등을 들 수 있다.
3 내지 8관능 단량체로는, 예를 들면, 글리세린트리(메타)아크릴레이트, 트리메틸올프로판트리(메타)아크릴레이트, 트리메틸올에탄트리(메타)아크릴레이트, 펜타에리트리톨트리(메타)아크릴레이트, 펜타에리트리톨테트라(메타)아크릴레이트, 디펜타에리트리톨펜타(메타)아크릴레이트, 디펜타에리트리톨헥사(메타)아크릴레이트 등을 들 수 있다.
올리고머 또는 수지로는, 비스페놀 A-알킬렌옥시드 부가체의 (메타)아크릴레이트, 에폭시(메타)아크릴레이트[비스페놀 A형 에폭시(메타)아크릴레이트, 노볼락형 에폭시(메타)아크릴레이트 등], 폴리에스테르(메타)아크릴레이트[예를 들면, 지방족 폴리에스테르형 (메타)아크릴레이트, 방향족 폴리에스테르형 (메타)아크릴레이트 등], (폴리)우레탄(메타)아크릴레이트[폴리에스테르형 우레탄(메타)아크릴레이트, 폴리에테르형 우레탄(메타)아크릴레이트 등], 실리콘(메타)아크릴레이트 등을 예시할 수 있다. 이들 (메타)아크릴레이트올리고머 또는 수지에는, 상기 중합체 성분에 있어서의 (메타)아크릴계 수지의 항에서 예시된 공중합성 단량체가 포함되어 있어도 좋다. 이들 광 경화성 화합물은 단독으로 또는 2종 이상 조합하여 사용할 수 있다.
또한, 경화성 수지 전구체는, 안티 뉴튼링층의 강도를 향상하는 점 등에서, 불소 원자나 무기 입자를 함유하고 있어도 좋다. 불소 원자를 함유하는 전구체(불소 함유 경화성 화합물)로는, 상기 단량체 및 올리고머의 불화물, 예를 들면, 불화알킬(메타)아크릴레이트[예를 들면, 퍼플루오로옥틸에틸(메타)아크릴레이트나 트리플루오로에틸(메타)아크릴레이트 등], 불화(폴리)옥시알킬렌글리콜디(메타)아크릴레이트[예를 들면, 플루오로에틸렌글리콜디(메타)아크릴레이트, 플루오로프로필렌글리콜디(메타)아크릴레이트 등], 불소 함유 에폭시 수지, 우레탄계 수지 등을 들 수 있다. 무기 입자를 함유하는 전구체로는, 예를 들면, 표면에 중합성 기를 갖는 무기 입자(예를 들면, 중합성 기를 갖는 실란 커플링제로 표면을 수식한 실리카 입자 등) 등을 예시할 수 있다. 표면에 중합성 기를 갖는 나노 크기의 실리카 입자로는, 예를 들면, JSR(주) 제조인, 다관능 혼성계 UV 경화제(Z7501)가 시판되고 있다.
바람직한 경화성 수지 전구체는, 단시간에 경화할 수 있는 광 경화성 화합물, 예를 들면, 자외선 경화성 화합물(단량체, 올리고머나 저분자량이어도 좋은 수지 등), EB 경화성 화합물이다. 특히, 실용적으로 유리한 수지 전구체는 자외선 경화성 수지이다. 또한, 반복 사용에 대한 내구성을 향상시키기 위해서, 광 경화성 수지는 2관능 이상(바람직하게는 2 내지 10관능, 더욱 바람직하게는 3 내지 8관능 정도)의 광 경화성 화합물, 특히, 다관능 (메타)아크릴레이트, 예를 들면, 3관능 이상(특히 4 내지 8관능)의 (메타)아크릴레이트를 포함하는 것이 바람직하다.
또한, 본 발명에서는, 경화성 수지 전구체는, 5 내지 7관능 (메타)아크릴레이트와, 3 내지 4관능 (메타)아크릴레이트를 조합하여도 좋다. 양자의 비율(중량비)은, 예를 들면, 전자/후자=100/0 내지 30/70, 바람직하게는 99/1 내지 50/50, 더욱 바람직하게는 90/10 내지 60/40 정도이다.
또한, 경화성 수지 전구체는, 표면 장력을 저하시키고 도막 표면에 매끄러운 (또는 완만한) 요철 구조를 형성하여, 헤이즈값을 저하할 수 있는 동시에 층의 강도도 향상할 수 있다는 점에서, 다관능 (메타)아크릴레이트 외에도, 상기 불소 함유 경화성 화합물[특히, 불화알킬쇄를 포함하는 (메타)아크릴레이트 등의 불소 원자 및 (메타)아크릴로일기를 갖는 단량체]을 포함하는 것이 바람직하다. 불소 함유 경화성 화합물의 비율은, 다관능 (메타)아크릴레이트 100중량부에 대하여, 예를 들면 0.01 내지 5중량부, 바람직하게는 0.05 내지 1중량부, 더욱 바람직하게는 0.1 내지 0.5중량부 정도이다.
경화성 수지 전구체의 수 평균 분자량으로는, 중합체와의 상용성을 고려하여 5000 이하, 바람직하게는 2000 이하, 더욱 바람직하게는 1000 이하 정도이다. 또한, 수 평균 분자량은 막 침투압법으로 측정할 수 있다.
경화성 수지 전구체는, 그 종류에 따라서 경화제를 포함하고 있어도 좋다. 예를 들면, 열경화성 수지로는, 아민류, 다가카르복실산류 등의 경화제를 포함하고 있어도 좋고, 광 경화성 수지로는 광 중합 개시제를 포함하고 있어도 좋다. 광 중합 개시제로는, 관용의 성분, 예를 들면, 아세토페논류 또는 프로피오페논류, 벤질류, 벤조인류, 벤조페논류, 티오크산톤류, 아실포스핀옥시드류 등을 예시할 수 있다. 광 경화제 등의 경화제의 함유량은, 경화성 수지 전구체 100중량부에 대하여 0.1 내지 20중량부, 바람직하게는 0.5 내지 10중량부, 더욱 바람직하게는 1 내지 8중량부(특히 1 내지 5중량부) 정도이고, 3 내지 8중량부 정도이어도 좋다.
또한, 경화성 수지 전구체는 경화 촉진제를 포함하고 있어도 좋다. 예를 들면, 광 경화성 수지는, 광 경화 촉진제, 예를 들면, 3급 아민류(디알킬아미노벤조산에스테르 등), 포스핀계 광 중합 촉진제 등을 포함하고 있어도 좋다.
적어도 1개의 중합체 및 적어도 1개의 경화성 수지 전구체 중, 적어도 2개의 성분이 가공 온도 부근에서 서로 상분리되는 조합으로 사용된다. 상분리되는 조합으로는, 예를 들면, (a) 복수의 중합체끼리 서로 비상용으로 상분리되는 조합, (b) 중합체와 경화성 수지 전구체가 비상용으로 상분리되는 조합이나, (c) 복수의 경화성 수지 전구체끼리 서로 비상용으로 상분리되는 조합 등을 들 수 있다. 이들 조합 중, 통상 (a) 복수의 중합체끼리의 조합이나, (b) 중합체와 경화성 수지 전구체의 조합, 특히 (a) 복수의 중합체끼리의 조합이 바람직하다. 상분리시키는 양자의 상용성이 높은 경우, 용매를 증발시키기 위한 건조 과정에서 양자가 유효하게 상분리되지 않아, 안티 뉴튼링층으로서의 기능이 저하된다.
또한, 열가소성 수지와 경화성 수지 전구체(또는 경화 수지)란, 서로 상용이어도 좋고 비상용이어도 좋다. 중합체와 경화성 수지 전구체가 비상용으로 상분리하는 경우에, 중합체로서 복수의 중합체를 이용해도 좋다. 복수의 중합체를 이용하는 경우, 적어도 1개의 중합체가 수지 전구체(또는 경화 수지)에 대하여 비상용이면 되며, 다른 중합체는 상기 수지 전구체와 상용이어도 좋다.
또한, 서로 비상용인 2개의 열가소성 수지와 경화성 화합물(특히 복수의 경화성 관능기를 갖는 단량체 또는 올리고머)의 조합이어도 좋다. 또한, 경화 후의 내찰상성의 관점에서, 상기 비상용인 열가소성 수지 중 한쪽의 중합체(특히 양쪽 중합체)가 경화 반응에 관여하는 관능기(상기 경화성 수지 전구체의 경화에 관여하는 관능기)를 갖는 열가소성 수지이어도 좋다.
서로 비상용인 복수의 중합체를 포함하는 중합체를 상분리하는 경우, 경화성 수지 전구체는, 비상용인 복수의 중합체 중 적어도 1개의 중합체와 가공 온도 부근에서 서로 상용하는 조합으로 사용된다. 즉, 서로 비상용인 복수의 중합체를, 예를 들면, 제1 수지와 제2 수지를 포함하는 경우, 경화성 수지 전구체는 적어도 제1 수지 또는 제2 수지 중 어느 하나와 상용하면 되며, 바람직하게는 양쪽 중합체 성분과 상용해도 좋다. 양쪽 중합체 성분에 상용하는 경우, 제1 수지 및 경화성 수지 전구체를 주성분으로 한 혼합물과, 제2 수지 및 경화성 수지 전구체를 주성분으로 한 혼합물의 적어도 2상으로 상분리한다.
구체적으로는, 복수의 중합체가 셀룰로오스 유도체와 중합성 기를 갖는 (메타)아크릴계 수지의 조합이고, 또한 경화성 수지 전구체가 다관능 (메타)아크릴레이트인 경우, 중합체끼리를 비상용으로 상분리하는 동시에, 중합성 기를 갖는 (메타)아크릴계 수지와 다관능 (메타)아크릴레이트의 조합도 비상용으로 상분리하고, 셀룰로오스 유도체와 다관능 (메타)아크릴레이트가 상용이어도 좋다.
선택한 복수의 중합체 및 경화성 수지 전구체의 상용성이 높은 경우, 용매를 증발시키기 위한 건조 과정에서 중합체끼리 또는 중합체와 전구체가 유효하게 상분리하지 않아 안티 뉴튼링층으로서의 기능이 저하된다. 복수의 중합체나 전구체의 상분리성은, 쌍방의 성분에 대한 양용매를 이용하여 균일 용액을 제조하고, 용매를 서서히 증발시키는 과정에서, 잔존 고형분이 백탁되는가의 여부를 육안으로 확인함으로써 간편하게 판정할 수 있다.
또한, 중합체와 경화 또는 가교 수지의 굴절률의 차, 복수의 중합체(제1 수지와 제2 수지)와의 굴절률의 차는, 예를 들면 0.001 내지 0.2, 바람직하게는 0.05 내지 0.15 정도이어도 좋다. 또한, 굴절률은, 프리즘 커플러(메트리콘사 제조)를 이용하여 파장 633nm에서 측정할 수 있다.
스피노달 분해에 있어서, 상분리가 진행됨에 따라 공연속상 구조를 형성하고, 또한 상분리가 진행되면 연속상이 자신의 표면장력에 의해 비연속화하여, 액적상 구조(구상, 진구상, 원반상이나 타원체상 등의 독립상의 해도(海島) 구조)가 된다. 따라서, 상분리의 정도에 따라서, 공연속상 구조와 액적상 구조의 중간적 구조(상기 공연속상으로부터 액적상으로 이행하는 과정의 상 구조)도 형성할 수 있다. 본 발명의 안티 뉴튼링층의 상분리 구조는, 해도 구조(액적상 구조, 또는 한쪽의 상이 독립 또는 고립된 상 구조), 공연속상 구조(또는 메쉬 구조)이어도 좋고, 공연속상 구조와 액적상 구조가 혼재한 중간적 구조이어도 좋다. 이들 상분리 구조에 의해 용매 건조 후에는 안티 뉴튼링층의 표면에 미세한 요철을 형성할 수 있다.
상기 상분리 구조에 있어서, 표면 요철 구조를 형성하고, 또한 표면 경도를 높인다는 점에서는, 적어도 섬 형상 도메인을 갖는 액적상 구조인 것이 유리하다. 또한, 중합체와 상기 전구체(또는 경화 수지)를 포함하는 상분리 구조가 해도 구조인 경우, 중합체 성분이 해(海)상을 형성해도 좋지만, 표면 경도의 관점에서, 중합체 성분이 섬 형상 도메인을 형성하는 것이 바람직하다. 또한, 섬 형상 도메인의 형성에 의해, 건조 후에는 안티 뉴튼링층의 표면에 미세한 요철을 형성할 수 있다. 본 발명에서는, 상분리한 수지 성분으로 요철 구조가 형성되어 있기 때문에, 경질의 미립자 등을 함유시켜 요철 구조를 형성한 경우에 비해, 표면의 요철 구조가 완만한 형상이며, 또한 볼록부의 탈락도 억제할 수 있다. 따라서, 타건 내구성이 우수하고, ITO 등의 금속 산화물로 투명 도전층을 형성하여 반복 타건하여도(예를 들면, 수십만 회 이상 타건하여도), 투명 도전층의 균열이나 손상을 억제할 수 있다.
또한, 상기 상분리 구조의 도메인간의 평균 거리는 불규칙적이어도 좋지만, 통상, 실질적으로 규칙성 또는 주기성을 갖고 있다. 예를 들면, 도메인의 평균 상간 거리는, 예를 들면 1 내지 70㎛(예를 들면, 1 내지 40㎛), 바람직하게는 2 내지 50㎛(예를 들면, 3 내지 30㎛), 더욱 바람직하게는 5 내지 20㎛(예를 들면, 10 내지 20㎛) 정도이어도 좋다. 또한, 도메인의 평균 상간 거리는, 투과형 전자현미경 사진의 관찰에 의해 측정할 수 있다.
중합체와 경화성 수지 전구체의 비율(중량비)은 특별히 제한되지 않고, 예를 들면, 전자/후자=5/95 내지 95/5 정도의 범위에서 선택할 수 있으며, 표면 경도의 관점에서, 바람직하게는 5/95 내지 60/40 정도이고, 더욱 바람직하게는 10/90 내지 50/50, 특히 10/90 내지 40/60 정도이다.
안티 뉴튼링층의 두께는, 예를 들면 0.3 내지 20㎛ 정도, 바람직하게는 1 내지 15㎛(예를 들면, 1 내지 10㎛) 정도이어도 좋고, 통상 2 내지 10㎛(특히 3 내지 7㎛) 정도이다. 또한, 뉴튼링 방지 필름이 안티 뉴튼링층 단독을 포함하는 경우, 안티 뉴튼링층의 두께는, 예를 들면 1 내지 100㎛, 바람직하게는 3 내지 50㎛ 정도의 범위에서 선택해도 좋다.
상기한 바와 같이, 뉴튼링 방지 필름은, 안티 뉴튼링층 단독을 포함해도 좋고, 지지체와 상기 지지체 상에 형성된 안티 뉴튼링층을 포함해도 좋다. 지지체로는, 광 투과성을 갖는 지지체, 예를 들면, 합성 수지 필름 등의 투명 지지체가 사용된다. 또한, 광 투과성을 갖는 지지체는, 광학 부재를 형성하기 위한 투명 중합체 필름을 포함해도 좋다.
(투명 지지체)
투명 지지체(또는 기재시트)로는, 유리, 세라믹 외에도 수지 시트를 예시할 수 있다. 투명 지지체를 구성하는 수지로는, 상기 안티 뉴튼링층과 마찬가지의 수지를 사용할 수 있다. 바람직한 투명 지지체로는, 투명성 중합체 필름, 예를 들면, 셀룰로오스 유도체[셀룰로오스트리아세테이트(TAC), 셀룰로오스디아세테이트 등의 셀룰로오스아세테이트 등], 폴리에스테르계 수지[폴리에틸렌테레프탈레이트(PET), 폴리부틸렌테레프탈레이트(PBT), 폴리아릴레이트계 수지 등], 폴리술폰계 수지[폴리술폰, 폴리에테르술폰 등], 폴리에테르케톤계 수지[폴리에테르케톤, 폴리에테르에테르케톤 등], 폴리카보네이트계 수지(비스페놀 A형 폴리카보네이트 등), 폴리올레핀계 수지(폴리에틸렌, 폴리프로필렌 등), 환상 폴리올레핀계 수지[토파스(TOPAS), 아톤(ARTON), 제오넥스(ZEONEX) 등], 할로겐 함유 수지(폴리염화비닐리덴 등), (메타)아크릴계 수지, 스티렌계 수지(폴리스티렌 등), 아세트산비닐 또는 비닐알코올계 수지(폴리비닐알코올 등) 등으로 형성된 필름을 들 수 있다. 투명 지지체는 1축 또는 2축 연신되어 있어도 좋다.
광학적으로 등방성인 투명 지지체에는, 유리, 미연신 또는 연신 플라스틱 시트 또는 필름을 예시할 수 있고, 예를 들면, 폴리에스테르계 수지(PET, PBT 등), 셀룰로오스에스테르류(셀룰로오스디아세테이트, 셀룰로오스트리아세테이트 등의 셀룰로오스아세테이트, 셀룰로오스아세테이트프로피오네이트, 셀룰로오스아세테이트부티레이트 등의 셀룰로오스아세테이트 C3- 4유기산 에스테르), 특히 PET 등의 폴리에스테르계 수지로 형성된 시트 또는 필름을 예시할 수 있다. 이들 지지체 중, 뉴튼링 방지 필름을 상부 전극 기판(손가락 또는 펜 등의 가압 부재와 접촉하는 측의 전극 기판)에 이용하는 경우는, 가요성이 필요하기 때문에, 플라스틱 시트 또는 필름(미연신 또는 연신 플라스틱시트 또는 필름)을 이용할 수 있다.
이차원적 구조의 지지체의 두께는, 예를 들면 5 내지 2000㎛, 바람직하게는 15 내지 1000㎛, 더욱 바람직하게는 20 내지 500㎛ 정도의 범위에서 선택할 수 있다.
(뉴튼링 방지 필름의 특성)
본 발명의 뉴튼링 방지 필름은, 표면에 상기 상분리 구조에 대응한 미세한 요철 구조가 다량으로 형성되어 있기 때문에, 터치패널(특히 저항막 방식 터치패널)에서의 뉴튼링의 발생을 유효하게 예방 또는 억제할 수 있다. 또한, 투과상의 선명성도 높기 때문에, 표시 장치의 표시부에 대하여 눈부심이 억제된 선명한 화상을 표시할 수 있다.
또한, 상기한 바와 같이, 상분리 구조에 있어서, 도메인의 평균 상간 거리는 실질적으로 규칙성 또는 주기성을 갖고 있다. 그 때문에, 뉴튼링 방지 필름에 입사하여 투과하는 광은, 상간 평균 거리(또는 표면 요철 구조의 주기성)에 대응한 브래그(Bragg) 반사에 의해, 직진 투과광과는 떨어진 특정 각도에 산란 광 극대를 나타낸다. 즉, 본 발명의 뉴튼링 방지 필름은, 입사광을 등방적으로 투과하여 산란 또는 확산하지만, 산란 광(투과 산란 광)은, 산란 중심으로부터 시프트한 산란각[예를 들면 0.1 내지 10°, 바람직하게는 0.2 내지 8°, 더욱 바람직하게는 0.3 내지 5°(특히, 0.5 내지 2°) 정도]에서 광 강도의 극대치를 나타낸다. 따라서, 직진 투과광의 프로파일에 대해 표면 요철에 의한 산란 광이 악영향을 미치지 않아, 종래의 미립자 분산형의 안티 뉴튼링층과는 달리 뉴튼링을 억제하는 동시에, 표시 장치의 화상에 대하여 눈부심도 해소할 수 있다.
투과광 산란 강도의 극대치의 판정으로는, 산란 광 강도의 각도 분포 프로파일에 있어서, 피크 형상으로 분리한 경우 외에도 솔더 형상 피크나 평탄 형상 피크인 경우에도 극대치를 갖는 것으로 간주하고, 그 각도를 피크 각도로 했다.
또한, 뉴튼링 방지 필름을 투과한 광의 각도 분포는, 도 1에 도시한 바와 같이, He-Ne 레이저 등의 레이저 광원(1)과, 각도계에 설치한 광 수광기(4)를 구비한 측정 장치를 이용하여 측정할 수 있다. 또한, 이 예에서는, 레이저 광원(1)으로부터의 레이저광을 ND 필터(2)를 통해 시료(3)에 조사하고, 시료로부터의 산란 광을, 레이저광의 광로에 대하여 산란 각도(θ)로 변각 가능하며, 또한 광전자 증폭관을 구비한 검출기(광 수광기)(4)에 의해 검출하여, 산란 강도와 산란 각도(θ)의 관계를 측정하고 있다.
또한, 터치패널의 하부에 배치되는 표시 장치의 표시부에서의 눈부심이나 문자 흐려짐의 평가는, 육안에 의한 형광등의 비침에 의한 평가, 및 JlS K7105에 따라서 광택계를 이용하여 평가할 수 있다. 또한, 눈부심 및 문자 흐려짐의 평가는, 해상도 200ppi 정도의 고정밀 액정 표시 장치를 이용하여 평가할 수 있고, 보다 간단하게는 고정밀 CRT 디스플레이 장치나 150ppi 정도의 액정용 컬러 필터와 백 라이트를 조합한 간이 평가 장치를 이용하여 육안으로 평가할 수 있다.
본 발명의 뉴튼링 방지 필름의 전체 광선 투과율은, 예를 들면 70 내지 100％, 바람직하게는 80 내지 100％, 더욱 바람직하게는 85 내지 100％(예를 들면, 85 내지 95％), 특히 90 내지 100％(예를 들면, 90 내지 99％) 정도이다.
본 발명의 뉴튼링 방지 필름의 헤이즈는, 0.1 내지 50％ 정도의 범위에서 선택할 수 있고, 예를 들면 0.1 내지 30％, 바람직하게는 0.5 내지 20％, 더욱 바람직하게는 1 내지 10％(특히 2 내지 8％) 정도이다. 본 발명에서는, 이러한 낮은 헤이즈값을 가짐으로써, 안티 뉴튼링성과 표시 장치의 표시부에서의 시인성을 양립할 수 있다.
본 발명의 뉴튼링 방지 필름의 투과상 선명도는, 0.5mm 폭의 광학 빗을 사용한 경우, 예를 들면 50 내지 100％, 바람직하게는 60 내지 99％, 더욱 바람직하게는 65 내지 90％ 정도이다. 투과상 선명도가 상기 범위에 있으면, 직진 투과광의 산란이 적기 때문에, 터치패널을 고정밀 표시 장치 상에 배치한 경우에도 각각의 화소로부터의 산란이 적어져, 그 결과 눈부심을 방지할 수 있다.
투과상 선명도란, 필름을 투과한 광의 흐려짐이나 왜곡을 정량화하는 척도이다. 투과상 선명도는, 필름으로부터의 투과광을 이동하는 광학 빗을 통해 측정하고, 광학 빗의 명암부의 광량에 의해 값을 산출한다. 즉, 필름이 투과광을 흐리게 하는 경우, 광학 빗 상에 결상되는 슬릿의 상은 두꺼워지기 때문에, 투과부에서의 광량은 100％ 이하가 되고, 한편, 불투과부에서는 광이 누설되기 때문에 0％ 이상이 된다. 투과상 선명도의 값(C)은 광학 빗의 투명부의 투과광 최대치(M)와 불투명부의 투과광 최소치(m)로부터 다음 식에 의해 정의된다.
C(％)=[(M-m)/(M+m)]×100
즉, C의 값이 100％에 근접할수록, 뉴튼링 방지 필름에 의한 상의 흐려짐이 작다[참고 문헌: 스가, 미타무라, 도장 기술, 1985년 7월호].
습식 스피노달 분해에 있어서, 용매는 상기 중합체 및 경화성 수지 전구체의 종류 및 용해성에 따라서 선택할 수 있으며, 적어도 고형분(복수의 중합체 및 경화성 수지 전구체, 반응 개시제, 기타 첨가제)을 균일하게 용해할 수 있는 용매이면 좋다. 그와 같은 용매로는, 예를 들면, 케톤류(아세톤, 메틸에틸케톤, 메틸이소부틸케톤, 시클로헥사논 등), 에테르류(디옥산, 테트라히드로푸란 등), 지방족 탄화수소류(헥산 등), 지환식 탄화수소류(시클로헥산 등), 방향족 탄화수소류(톨루엔, 크실렌 등), 할로겐화탄소류(디클로로메탄, 디클로로에탄 등), 에스테르류(아세트산메틸, 아세트산에틸, 아세트산부틸 등), 물, 알코올류(에탄올, 이소프로판올, 부탄올, 시클로헥산올, 1-메톡시-2-프로판올 등), 셀로솔브류(메틸셀로솔브, 에틸셀로솔브, 프로필렌글리콜모노메틸에테르 등), 셀로솔브아세테이트류, 술폭시드류(디메틸술폭시드 등), 아미드류(디메틸포름아미드, 디메틸아세트아미드 등) 등을 예시할 수 있다. 또한, 용매는 혼합 용매이어도 좋다.
본 발명의 뉴튼링 방지 필름은, 상기 중합체와 경화성 수지 전구체와 용매를 포함하는 액상(또는 액상 조성물)으로부터, 상기 용매의 증발에 따른 스피노달 분해에 의해 상분리 구조를 형성하는 공정과, 상기 경화성 수지 전구체를 경화시켜, 적어도 안티 뉴튼링층을 형성하는 공정을 거침으로써 얻을 수 있다. 상기 상분리 공정은, 통상, 상기 중합체와 경화성 수지 전구체와 용매를 포함하는 혼합액(특히 균일 용액 등의 액상 조성물)을 상기 지지체에 도포 또는 유연하는 공정과, 도포층 또는 유연층으로부터 용매를 증발시켜 규칙적 또는 주기적인 평균 상간 거리를 갖는 상분리 구조를 형성하는 공정을 포함하며, 상기 전구체를 경화시킴으로써 뉴튼링 방지 필름을 얻을 수 있다. 바람직한 양태로는, 상기 혼합액으로서, 상기 열가소성 수지와, 광 경화성 화합물과, 광 중합 개시제와, 상기 열가소성 수지 및 광 경화성 화합물을 가용하는 용매를 포함하는 조성물을 사용할 수 있고, 스피노달 분해에 의해 형성된 상분리 구조의 광 경화 성분을 광 조사에 의해 경화함으로써 안티 뉴튼링층이 형성된다. 또한, 다른 바람직한 양태로는, 상기 혼합액으로서, 상기 서로 비상용인 복수의 중합체와, 광 경화성 화합물과, 광 중합 개시제와, 용매를 포함하는 조성물을 사용할 수 있고, 스피노달 분해에 의해 형성된 상분리 구조의 광 경화 성분을 광 조사에 의해 경화함으로써 안티 뉴튼링층이 형성된다.
혼합액 중의 용질(중합체 및 경화성 수지 전구체, 반응 개시제, 기타 첨가제)의 농도는, 상분리가 생기는 범위 및 유연성이나 코팅성 등을 손상하지 않는 범위에서 선택할 수 있고, 예를 들면 1 내지 80중량％, 바람직하게는 5 내지 60중량％, 더욱 바람직하게는 15 내지 40중량％(특히 20 내지 40중량％) 정도이다.
또한, 투명 지지체에 상기 혼합액을 도포하면, 용매의 종류에 따라서는 투명 지지체가 용해 또는 팽윤하는 경우가 있다. 예를 들면, 트리아세틸셀룰로오스 필름에 복수의 수지를 함유하는 도포액(균일 용액)을 도포하면, 용매의 종류에 따라서, 트리아세틸셀룰로오스 필름의 도포면이 용출, 침식 혹은 팽윤하는 경우가 있다. 이러한 경우, 투명 지지체(트리아세틸셀룰로오스 필름 등)의 도포면에 미리 내용제성 코팅제를 도포하여, 광학적으로 등방성의 내용제성 코팅층을 형성하고 있어도 좋다. 이러한 코팅층은, 예를 들면, AS 수지, 폴리에스테르계 수지, 폴리비닐알코올계 수지(폴리비닐알코올, 에틸렌-비닐알코올 공중합체 등) 등의 열가소성 수지, 에폭시계 수지, 실리콘계 수지, 자외선 경화형 수지 등의 경화성 수지 등을 이용하여 형성할 수 있다.
또한, 혼합액 또는 도포액을 투명 지지체에 도포하는 경우, 투명 지지체의 종류에 따라서 투명 지지체를 용해·침식 혹은 팽윤시키지 않는 용매를 선택해도 좋다. 예를 들면, 투명 지지체로서 폴리에스테르 필름을 이용하는 경우, 혼합액 또는 도포액의 용매로서, 예를 들면, 테트라히드로푸란, 메틸에틸케톤, 이소프로판올, 1-부탄올, 1-메톡시-2-프로판올, 톨루엔 등을 이용하면, 필름의 성질을 손상하지 않고 안티 뉴튼링층을 형성할 수 있다.
상기 혼합액을 유연 또는 도포한 후, 용매의 비점보다도 낮은 온도(예를 들면, 용매의 비점보다 1 내지 120℃, 바람직하게는 5 내지 50℃, 특히 10 내지 50℃ 정도 낮은 온도)로 용매를 증발시킴으로써, 스피노달 분해에 의한 상분리를 유기할 수 있다. 용매의 증발은, 통상 건조, 예를 들면, 용매의 비점에 따라서 30 내지 200℃(예를 들면, 30 내지 100℃), 바람직하게는 40 내지 120℃, 더욱 바람직하게는 40 내지 80℃ 정도의 온도에서 건조시킴으로써 행할 수 있다.
이러한 용매의 증발을 수반하는 스피노달 분해에 의해, 상분리 구조의 도메인간의 평균 거리에 규칙성 또는 주기성을 부여할 수 있다. 그리고, 스피노달 분해에 의해 형성된 상분리 구조는, 전구체를 경화시킴으로써 즉시 고정화할 수 있다. 전구체의 경화는, 경화성 수지 전구체의 종류에 따라서, 가열, 광 조사 등, 또는 이들 방법의 조합에 의해 행할 수 있다. 가열 온도는, 상기 상분리 구조를 갖는 한 적당한 범위, 예를 들면 50 내지 150℃ 정도에서 선택할 수 있고, 상기 층분리 공정과 마찬가지의 온도 범위에서 선택해도 좋다.
광 조사는, 광 경화 성분 등의 종류에 따라서 선택할 수 있으며, 통상, 자외선, 전자선 등을 이용할 수 있다. 범용적인 노광원은, 통상, 자외선 조사 장치이다. 또한, 광 조사는, 필요하다면 불활성 가스분위기 중에서 행해도 좋다.
[전극 기판]
본 발명의 전극 기판은, 터치패널(특히 저항막 방식 터치패널)의 전극 기판이고, 상기 뉴튼링 방지 필름의 안티 뉴튼링층 상에 투명 도전층이 형성되어 있다.
투명 도전층은, 투명 전극으로서 이용되어 있는 관용의 투명 도전층, 예를 들면, 산화인듐-산화주석계 복합 산화물(ITO), 불소도핑 산화주석(FTO), InO2, SnO2, ZnO 등의 금속 산화물이나, 금, 은, 백금, 팔라듐 등의 금속을 포함하는 층(특히, ITO막 등의 금속 산화물층)을 포함한다. 이러한 투명 도전층은, 관용의 방법, 예를 들면, 스퍼터링, 증착, 화학적 기상 성장법 등(통상, 스퍼터링)에 의해 형성할 수 있다. 투명 도전층의 두께는, 예를 들면 0.01 내지 0.05㎛, 바람직하게는 0.015 내지 0.03㎛, 더욱 바람직하게는 0.015 내지 0.025㎛ 정도이다. 본 발명에서는, 안티 뉴튼링층의 요철 구조를 갖는 표면에 투명 도전층을 형성함으로써, 투명 도전층을 균일하고 규칙적인 요철 구조로 할 수 있어, 투명 도전층과 양극의 투명 도전층 사이에 포함되는 공기층과의 계면 반사광의 간섭에 의한 뉴튼링의 발생을 억제할 수 있다. 또한, 이러한 요철 구조는, 상분리에 의해 형성되어 있기 때문에, 완만하면서도 규칙적인 요철 구조를 가져, 투명 도전층이 ITO 등의 금속 산화물로 형성되어 있어도 타건 내구성이 우수하다.
안티 뉴튼링층 상에 형성되는 투명 도전층은, 터치패널의 종류에 따라서, 통상 아날로그 방식에서는 면상으로 형성되고, 디지탈 방식에서는 스트라이프상으로 형성된다. 투명 도전층을 면상 또는 스트라이프상으로 형성하는 방법으로는, 예를 들면, 안티 뉴튼링층의 전체면에 투명 도전층을 형성한 후, 에칭에 의해 면상 또는 스트라이프상으로 패턴화하는 방법, 미리 패턴상으로 형성하는 방법 등을 들 수 있다.
본 발명의 전극 기판은, 투명 도전층이 형성된 면의 반대면에 하드 코팅층이 더 형성되어 있어도 좋다. 하드 코팅층으로는, 관용의 투명 수지층, 예를 들면, 상기 경화성 수지 전구체의 항에서 예시된 광 경화성 화합물로 형성된 하드 코팅층 외에, 투명 수지 중에 무기 또는 유기 미립자를 함유하는 방현성 하드 코팅층, 안티 뉴튼링층과 마찬가지로 투명 수지를 상분리시켜 얻어지는 방현성 하드 코팅층 등을 이용할 수 있다. 하드 코팅층의 두께는, 예를 들면 0.5 내지 30㎛, 바람직하게는 1 내지 20㎛, 더욱 바람직하게는 2 내지 15㎛ 정도이다.
본 발명의 전극 기판은, 또 다른 광학 요소(예를 들면, 편광판, 위상차판, 도광판 등의 광로 내에 배치되는 다양한 광학 요소)와 조합해도 좋다. 즉, 광학 요소 중 적어도 한쪽의 광로면에 상기 전극 기판을 배치 또는 적층해도 좋다. 예를 들면, 상기 위상차판 중 적어도 한쪽 면에 전극 기판을 적층해도 좋고, 도광판의 출사면에 전극 기판을 배치 또는 적층해도 좋다. 편광판이나 위상차 필름과 조합된 전극 기판은, 반사 방지 기능을 갖는 내측형 터치패널에 바람직하게 이용할 수 있다.
[터치패널]
본 발명의 터치패널(특히 저항막 방식 터치패널)은, 상기 전극 기판을 구비하고 있다. 도 2는, 본 발명의 터치패널의 일례를 도시하는 개략 단면도이다. 상기 터치패널(10)은, 상부 전극 기판(11)과 하부 전극 기판(13)이 스페이서(12)를 통해 적층되어 있고, 상부 전극 기판(11)의 투명 도전층(11a)과 하부 전극 기판(13)의 투명 도전층(13a)이 대향하여 액정패널(20) 상에 배치되어 있다.
상부 전극 기판(11)은, 투명 플라스틱 필름을 포함하는 투명 기판(11c)의 한쪽 면(패널 표면측 또는 상부 면)에 하드 코팅층(11d)이 형성되고, 다른 쪽의 면(패널 이면측 또는 하부 면)에 안티 뉴튼링층(11b)이 형성되어 있다. 안티 뉴튼링층(11b)의 표면(패널 이면측 또는 하부 면)에는 상기 투명 도전층(11a)이 형성되어 있고, 안티 뉴튼링층(11b)의 표면이 균일하고 규칙적인 요철 구조를 갖기 때문에, 투명 도전층(11a)의 표면도 안티 뉴튼링층(11b)의 요철 구조를 따른 요철 구조를 갖고 있다. 상부 전극 기판(11)은, 손가락이나 펜 등의 가압 부재에 의해 가압함으로써, 투명 도전층(11a)이 휘어 하부 전극 기판(13)의 투명 도전층(13a)과 접촉해서 도통하여 위치 검출이 행해진다. 본 발명에서는, 상부 전극 기판(11)의 투명 도전층(11a)의 표면이 안티 뉴튼링층(11b)을 따라 균일한 요철 구조를 갖고 있기 때문에, 상부 전극 기판(11)을 눌러도, 상부 전극 기판(11)과 스페이서(12)에 의해 형성된 공간(공기층)과의 계면 반사광의 간섭에 의한 뉴튼링의 발생을 억제할 수 있다.
스페이서(12)는 투명 수지를 포함하고, 터치패널의 비 가압시에 상부 전극 기판(11)과 하부 전극 기판(13)을 비접촉 상태로 유지하기 위하여, 투명 도전층(11a, 13a)의 표면에서 패턴화된 점상 또는 도트상으로 형성되어 있다. 이러한 스페이서(12)는, 통상, 경화성 수지 전구체의 항에서 예시된 광 경화성 화합물 등을 사용하여 광 조사에 대한 마스크를 이용한 패터닝에 의해 형성된다. 스페이서는 형성하지 않아도 좋고, 형성하는 경우에는, 예를 들면, 인접하는 스페이서끼리의 간격을, 예를 들면 0.1 내지 20mm(특히 1 내지 10mm) 정도로 조정해도 좋다. 스페이서의 형상은 특별히 한정되지 않으며, 원주상, 사각기둥상, 구상 등이어도 좋다. 스페이서의 높이는, 예를 들면 1 내지 100㎛ 정도이고, 통상 3 내지 50㎛(특히 5 내지 20㎛) 정도이다. 스페이서의 평균 직경은, 예를 들면 1 내지 100㎛ 정도이고, 통상 10 내지 80㎛(특히 20 내지 50㎛) 정도이다.
하부 전극 기판(13)은, 상기 스페이서(12)를 개재시켜 상부 전극 기판(11)의 하부에 배치되어 있으며, 유리를 포함하는 투명 기판(13c)의 한쪽 면(패널 표면측 또는 상부 면)에 투명 도전층(13a)이 형성되고, 다른 쪽의 면(패널 이면측 또는 하부 면)에 하드 코팅층(13d)이 형성되어 있다. 하부 전극 기판(13)의 투명 도전층(13a)의 표면은 평활하지만, 상부 전극 기판(11)과 마찬가지로 안티 뉴튼링층을 형성하여, 표면에 요철 구조를 형성해도 좋다. 상부 전극 기판(11) 및 하부 전극 기판(13)의 쌍방에 안티 뉴튼링층을 형성함으로써, 안티 뉴튼링 효과를 향상할 수 있다. 한편, 상부 전극 기판(11)에 요철 구조를 형성하지 않고 하부 전극 기판(13)에 안티 뉴튼링층을 형성해도 좋다. 안티 뉴튼링 효과와 터치패널의 하부에 배치하는 표시 장치의 시인성을 양립할 수 있다는 점에서는, 한쪽의 전극 기판(특히 상부 전극 기판)에 안티 뉴튼링층을 형성하는 것이 바람직하다. 투명 기판(13c)은, 상부 전극 기판의 투명 기판(11c)과는 달리 가요성이 필요 없기 때문에, 유리 기판 등의 비가요성 재료이어도 좋지만, 투명 기판(11c)과 마찬가지의 가요성을 갖는 투명 플라스틱 필름이어도 좋다.
이러한 상하 전극 기판을 구비한 터치패널(10)은, 액정 표시(LCD) 장치인 액정패널(20) 상에 배치되어 있다. 본 발명에서는, 상기 안티 뉴튼링층(11b)은, 투과광을 등방적으로 투과하여 산란시키면서, 특정한 각도 범위에서의 광 산란 강도를 향상할 수 있기 때문에, 뉴튼링의 방지뿐만 아니라, 액정패널(20)의 시인성도 향상할 수 있다. 구체적으로는, 액정패널의 표시부에서의 눈부심을 억제할 수 있는 동시에, 투과상의 선명성이 우수하고, 표시면에서의 문자 흐려짐을 억제할 수 있다.
또한 액정 표시 장치는, 외부광을 이용하여, 액정셀을 구비한 표시 유닛을 조명하는 반사형 액정 표시장치이어도 좋고, 표시 유닛을 조명하기 위한 백 라이트 유닛을 구비한 투과형 액정 표시장치이어도 좋다. 상기 반사형 액정 표시 장치에서는, 외부에서의 입사광을 표시 유닛을 통해 받아들이고, 표시 유닛을 투과한 투과광을 반사 부재에 의해 반사하여 표시 유닛을 조명할 수 있다. 반사형 액정 표시장치에서는, 상기 반사 부재로부터 전방의 광로 내에 편광판과 뉴튼링 방지 필름을 조합한 터치패널을 배치해도 좋다.
투과형 액정 표시 장치에 있어서, 백 라이트 유닛은, 광원(냉음극관 등의 관상 광원, 발광 다이오드 등의 점상 광원 등)으로부터의 광을 한쪽의 측부에서 입사시켜 전방면의 출사면에서 출사시키기 위한 도광판(예를 들면, 단면 쐐기 형상의 도광판)을 구비하고 있어도 좋다. 또한, 필요하다면 도광판의 전방면측에는 프리즘 시트를 배치해도 좋다.
터치패널의 하부에 배치하는 표시 장치는 액정 표시 장치에 한정되지 않고, 플라즈마 디스플레이 장치, 유기 또는 무기 EL(전계 발광) 표시 장치 등의 표시 장치이어도 좋다.
실시예
이하에, 실시예에 기초하여 본 발명을 보다 상세히 설명하지만, 본 발명은 이들 실시예에 의해 한정되는 것이 아니다. 실시예 및 비교예에서 얻어진 뉴튼링 방지 필름을 이하의 항목으로 평가하였다.
[헤이즈 및 전체 광선 투과율]
헤이즈미터[닛본덴쇼꾸(주) 제조, 상품명 "NDH-5000W"]를 이용하여, JIS K7136에 준거하여 측정하였다. 또한, 헤이즈의 측정은, 요철 구조를 갖는 표면이 수광기측이 되도록 배치하여 측정하였다.
[투과상 선명도]
뉴튼링 방지 필름의 사상 선명도를, 사상 측정기[스가 시켕키(주) 제조, 상품명 "ICM-1T"]를 이용하여, 광학 빗(빗살 무늬의 폭=0.5mm)으로 JIS K7105에 기초하여 측정하였다.
[투과 산란 광 강도]
뉴튼링 방지 필름을 투과한 광의 각도 분포를, 도 1에 도시한 바와 같이, He-Ne 레이저 광원(1)과, 각도계에 설치한 광 수광기(4)를 구비한 측정 장치[레이저 광 산란 자동 측정 장치, 네오아크(주) 제조]를 이용하여 측정하였다.
[연필 경도]
JIS K5400에 준거하여 하중 500g에서 측정하였다.
[안티 뉴튼링성]
뉴튼링 방지 필름의 안티 뉴튼링층 상에 In2O3(ITO)를 스퍼터링함으로써 투명 도전층을 형성하여 상부 전극 기판으로 했다. 상기 ITO 처리에 의한 투명 도전층의 두께는 0.02㎛였다. 또한, 기판으로서 유리 기판을 이용해서, 마찬가지의 ITO 처리를 행하여 투명 도전층을 설치함으로써 하부 전극 기판을 제작하였다. 하부 전극 기판의 투명 도전층 상에, 광 경화성 아크릴 수지[듀퐁(주) 제조, 리스톤]를 도포하여 층을 설치하고, 패터닝하여 자외선 노광함으로써 스페이서를 형성하였다. 상기 스페이서는, 높이 9㎛, 직경 30㎛의 원주이며, 스페이서 간격은 3mm로 했다. 이와 같이 하여 제작한 상부 전극 기판과 하부 전극 기판을 투명 전극층이 대향하도록 배치함으로써 터치패널을 구성하였다. 상부 전극 기판과 하부 전극 기판의 사이의 간격은 스페이서의 높이에 상당한다. 터치패널의 상부 전극 기판을 26g/cm의 압력으로 펜끝에 의해 눌러서 뉴튼링의 발생 상황을 육안으로 확인하여, 이하의 기준으로 판정하였다.
◎: 뉴튼링의 발생이 없음
○: 뉴튼링의 발생이 약간 있지만, 신경쓰이지 않을 정도임
×: 뉴튼링이 발생함
[눈부심의 평가]
표시면에서의 눈부심의 판정은, 17인치 크기의 LCD 모니터(화소수 1024×1280; SXGA, 해상도 96ppi) 상에 두께 3mm의 투명 아크릴판[스미또모 가가꾸(주) 제조, 스미펙스]을 얹어 놓고, 그 위에 얻어진 뉴튼링 방지 필름을 배치하여, 백색 표시로서 육안으로 이하의 기준으로 평가하였다. 또한, 이용한 LCD 모니터의 표층측 편광판은 클리어 타입의 편광판이었다.
◎: 눈부심이 느껴지지 않음
○: 눈부심이 약간 느껴짐
×: 눈부심이 느껴짐
[문자 흐려짐의 평가]
표시면에서의 문자 흐려짐의 판정은, 17인치 크기의 LCD 모니터(화소수 1024×1280; SXGA, 해상도 96ppi) 상에, 얻어진 뉴튼링 방지 필름을 배치하고, 백색 배경에 흑색 문자를 표시시켜 육안으로 이하의 기준으로 평가하였다.
◎: 문자 흐려짐이 느껴지지 않음
○: 문자 흐려짐이 약간 느껴짐
×: 문자 흐려짐이 느껴짐
[타건 내구성]
실시예 1 또는 비교예 1에서 얻어진 뉴튼링 방지 필름(크기 100mm×70mm)의 안티 뉴튼링층 상에 In2O3(ITO)를 스퍼터링함으로써 투명 도전층을 형성하여, 상부 전극 기판으로 했다. 상기 ITO 처리에 의한 투명 도전층의 두께는 0.02㎛였다. 또한, 기판으로서 유리 기판을 이용하여, 마찬가지의 ITO 처리를 행하여 투명 도전층을 설치함으로써 하부 전극 기판을 제작하였다. 하부 전극 기판의 투명 도전층 상에, 광 경화성 아크릴 수지[듀퐁(주) 제조, 리스톤]를 도포하여 층을 설치하고, 패터닝하여 자외선 노광함으로써 스페이서를 형성하였다. 상기 스페이서는, 높이 9㎛, 직경 30㎛의 원주이며, 스페이서 간격은 3mm로 했다. 이와 같이 하여 제작한 상부 전극 기판과 하부 전극 기판을 투명 전극층이 대향하도록 배치함으로써 터치패널을 구성하였다. 상기 터치패널에 대하여, 타건 시험기[(주)터치패널 연구소 제조 "201형-300-3"]를 이용하여 타건 내구성을 평가하였다. 상기 타건 시험기는, 가상 손가락으로서 실리콘 고무(3mmφ)를 구비하며, 상부 전극 기판을 가상 손가락으로 타건하여 하부 전극 기판과 접촉시키는 타건을 반복해서, 부하 전압에 의한 파형을 검출하여 타건 내구성을 평가하는 시험기이며, 이하의 조건으로 측정하였다.
타건 하중: 250g
타건 속도: 10회/초(Hz)
부하 전압: 3V
풀업 저항: 1kΩ
실시예 1
측쇄에 중합성 불포화기를 갖는 아크릴 수지[(메타)아크릴산-(메타)아크릴산에스테르 공중합체의 카르복실기의 일부에, 3,4-에폭시시클로헥세닐메틸아크릴레이트를 부가시킨 화합물; 다이셀 가가꾸 고교(주) 제조, 상품명 "사이클로머-P(ACA) Z321M", 고형분 44중량％, 용제: 1-메톡시-2-프로판올(MMPG)(비점 119℃)] 15.8중량부, 셀룰로오스아세테이트프로피오네이트(아세틸화도=2.5％, 프로피오닐화도=46％, 폴리스티렌 환산수 평균 분자량 75,000; 이스트만사 제조, 상품명 "CAP-482-20") 1.7중량부, 육관능 아크릴계 UV 경화 단량체[다이셀사이텍(주) 제조, 상품명 "DPHA"] 19.6중량부, 삼관능 아크릴계 UV 경화 단량체[다이셀사이텍(주) 제조, 상품명 "PETIA"] 8.4중량부, 불소 함유 UV 경화성 화합물[옴노바 솔루션(Omnova Solution)사 제조, 상품명 "Polyfox3320"] 0.04중량부, 광 개시제[시바·재팬(주) 제조, 상품명 "이르가큐어184"] 0.3중량부를, 메틸에틸케톤(MEK)(비점 80℃) 39.2중량부, 1-부탄올(BuOH)(비점 113℃) 11.4중량부, 및 1-메톡시-2-프로판올(MMPG)(비점 119℃) 3.8중량부의 혼합 용매에 용해하였다. 이 용액을, 와이어바 ＃28을 사용하여 PET 필름[도레이(주) 제조, 상품명 "U46", 두께 125㎛] 상에 유연한 후, 50℃의 오븐 내에서 30초간 방치하여, 용매를 증발시켜 두께 약 12㎛의 안티 뉴튼링층을 형성하였다. 그 후, 코팅 필름을 자외선 조사 장치[우시오전기(주) 제조, 고압 수은 램프, 자외선 조사량: 800mJ/cm2]를 통하게 해서 자외선 경화 처리를 행하여, 하드 코팅성 및 표면 요철 구조를 갖는 층을 형성하였다.
얻어진 뉴튼링 방지 필름의 평가 결과를 표 1에 나타낸다. 또한, 투과광 산란 측정 결과를 도 3에 나타낸다. 상기 도는, 횡축의 산란 각도(도 1에서의 θ; 즉 0도는 투과 직진광을 나타냄)에 대하여, 종축은 산란 광 강도(상대 강도 측정을 위해 단위는 없음)를 플롯한 그래프이다. 도 3으로부터 분명히 알 수 있는 바와 같이, 직진 투과광과는 분리된 0.7 내지 1.7°의 각도 범위에 산란 광의 피크가 나타나며, 산란 극대 위치는 1.3°였다.
얻어진 뉴튼링 방지 필름의 표면을 레이저 현미경으로 관찰한 결과를 도 4에 나타낸다. 도 4로부터, 볼록부는, 공연속 구조상 또는 독립된 섬 형상으로 형성되어 있고, 또한 시야 내에서 치우침 없이 균일하게 존재하고 있는 모습을 관찰할 수 있다. 상기 요철 구조의 평균적인 주기가, 도 3에서의 산란 광의 극대에 대응하고 있는 것으로 생각된다.
또한, 얻어진 뉴튼링 방지 필름을 타건 시험(n=3)에 제공한 결과, 100만 회의 타건 시험 후에도 직사각형 파의 혼란이 약간 있은 정도이며, 투명 전극의 기능을 충분히 유지하고 있다. 도 5 내지 7에, 각각 타건 시험 개시 시, 타건 50만 회 후 및 타건 100만 회 후의 파형(시간-전압)을 나타낸다.
실시예 2
측쇄에 중합성 불포화기를 갖는 아크릴 수지[사이클로머-P(ACA) Z321M] 14.5중량부, 셀룰로오스아세테이트프로피오네이트(CAP-482-20) 1.5중량부, 육관능 아크릴계 UV 경화 단량체(DPHA) 25.4중량부, 삼관능 아크릴계 UV 경화 단량체(PETIA) 4.2중량부, 불소 함유 UV 경화성 화합물(Polyfox 3320) 0.12중량부, 광 개시제(이르가큐어 184) 0.3중량부를, MEK 39.1중량부, BuOH 11.0중량부 및 MMPG 4.4중량부의 혼합 용매에 용해하였다. 상기 용액을, 와이어바 ＃26을 이용하여 PET 필름(U46) 상에 유연한 후, 65℃의 오븐 내에서 60초간 방치해서 용매를 증발시켜 두께 약 10㎛의 안티 뉴튼링층을 형성하였다. 그 후, 코팅 필름을 자외선 조사 장치를 통과하게 해서 자외선 경화 처리를 행하여, 하드 코팅성 및 표면 요철 구조를 갖는 층을 형성하였다.
얻어진 뉴튼링 방지 필름의 평가 결과를 표 1에 나타낸다. 또한, 투과광 산란 측정 결과를 도 3에 나타낸다. 도 3으로부터 분명히 알 수 있는 바와 같이, 직진 투과광과는 분리된 0.5 내지 1.5°의 각도 범위에 산란 광의 피크가 나타나며, 산란 극대 위치는 0.7°였다.
얻어진 뉴튼링 방지 필름의 표면을 레이저 현미경으로 관찰한 결과를 도 8에 나타낸다. 도 8로부터, 볼록부는, 공연속 구조상 또는 독립된 섬 형상으로 형성되어 있으며, 또한 시야 내에서 치우침 없이 균일하게 존재하고 있는 모습을 관찰할 수 있다.
실시예 3
측쇄에 중합성 불포화기를 갖는 아크릴 수지[사이클로머-P(ACA) Z321M] 15.9중량부, 셀룰로오스아세테이트프로피오네이트(CAP-482-20) 2.5중량부, 육관능 아크릴계 UV 경화 단량체(DPHA) 15.5중량부, 광 개시제(이르가큐어 184) 0.5중량부, 광 개시제[시바·재팬(주) 제조, 상품명 "이르가큐어 907") 0.5중량부를, MEK 50.3중량부, BuOH 13.5중량부 및 MMPG 2.3중량부의 혼합 용매에 용해하였다. 상기 용액을, 와이어바 ＃24를 이용하여 PET 필름[도요보(주) 제조, 상품명 "A4300", 두께 188㎛, 코로나 처리 완료] 상에 유연한 후, 60℃의 오븐 내에서 60초간 방치해서 용매를 증발시켜 두께 약 8㎛의 안티 뉴튼링층을 형성하였다. 그 후, 코팅 필름을 자외선 조사 장치를 통하게 해서 자외선 경화 처리를 행하여, 하드 코팅성 및 표면 요철 구조를 갖는 층을 형성하였다.
얻어진 뉴튼링 방지 필름의 평가 결과를 표 1에 나타낸다. 또한, 투과광 산란 측정 결과를 도 3에 나타낸다. 도 3으로부터 분명히 알 수 있는 바와 같이, 직진 투과광과는 분리된 0.5 내지 1.6°의 각도 범위에 산란 광의 피크가 나타나며, 산란 극대 위치는 1.1°였다.
얻어진 뉴튼링 방지 필름의 표면을 레이저 현미경으로 관찰한 결과를 도 9에 나타낸다. 도 9로부터, 볼록부는, 공연속 구조상 또는 독립된 섬 형상으로 형성되어 있으며, 또한 시야 내에서 치우침 없이 균일하게 존재하고 있는 모습을 관찰할 수 있다.
실시예 4
측쇄에 중합성 불포화기를 갖는 아크릴 수지[사이클로머-P(ACA) Z321M] 13.6중량부, 셀룰로오스아세테이트프로피오네이트(CAP-482-20) 1.5중량부, 육관능 아크릴계 UV 경화 단량체(DPHA) 17.5중량부, 광 개시제(이르가큐어 184) 0.5중량부, 광 개시제(이르가큐어 907) 0.5중량부를, MEK 50.3중량부, BuOH 13.5중량부 및 MMPG 3.6중량부의 혼합 용매에 용해하였다. 상기 용액을, 와이어바 ＃24를 이용하여 PET 필름(A4300) 상에 유연한 후, 60℃의 오븐 내에서 60초간 방치해서 용매를 증발시켜 두께 약 8㎛의 안티 뉴튼링층을 형성하였다. 그 후, 코팅 필름을 자외선 조사 장치를 통하게 해서 자외선 경화 처리를 행하여, 하드 코팅성 및 표면 요철 구조를 갖는 층을 형성하였다.
얻어진 뉴튼링 방지 필름의 평가 결과를 표 1에 나타낸다. 또한, 투과광 산란 측정 결과를 도 3에 나타낸다. 도 3으로부터 분명히 알 수 있는 바와 같이, 직진 투과광과는 분리된 1.1 내지 2.8°의 각도 범위에 산란 광의 피크가 나타나며, 산란 극대 위치는 2.1°였다.
실시예 5
측쇄에 중합성 불포화기를 갖는 아크릴 수지[사이클로머-P(ACA) Z321M] 13.6중량부, 셀룰로오스아세테이트프로피오네이트(CAP-482-20) 2.0중량부, 육관능 아크릴계 UV 경화 단량체(DPHA) 12.0중량부, 광 개시제(이르가큐어 184) 0.28중량부, 광 개시제(이르가큐어 907) 0.28중량부를, 테트라히드로푸란(THF) 70.4중량부 및 MMPG 2.0중량부의 혼합 용매에 용해하였다. 상기 용액을, 와이어바 ＃20을 이용하여 PET 필름(A4300) 상에 유연한 후, 80℃의 오븐 내에서 30초간 방치해서 용매를 증발시켜 두께 약 6㎛의 안티 뉴튼링층을 형성하였다. 그 후, 코팅 필름을 자외선 조사 장치를 통하게 해서 자외선 경화 처리를 행하여, 하드 코팅성 및 표면 요철 구조를 갖는 층을 형성하였다. 얻어진 뉴튼링 방지 필름의 평가 결과를 표 1에 나타낸다.
실시예 6
교반 날개, 질소 도입관, 냉각관 및 적하 깔때기를 구비한 1000ml 반응 용기에, 아세트산부틸 270.0g을 투입하여 120℃로 가온하였다. 상기 반응 용기에, 아조기 함유 폴리실록산 화합물[와코 준야꾸 고교(주) 제조, 상품명 "VPS-1001N", 폴리실록산쇄의 분자량 10,000, 고형분 50％] 243.9g, 시클로헥실메타크릴레이트 144.0g, 스티렌 43.7g, 히드록실에틸메타크릴레이트 52.3g 및 아세트산부틸 343.3g의 혼합 용액을, 질소 분위기하에서 3시간에 걸쳐 등속으로 적하한 후, 120℃에서 30분간 혼합하여 반응시켰다. 또한, t-부틸퍼옥시-2-에틸헥사노에이트 0.60g을 포함하는 아세트산부틸 용액 15.0g을 30분간에 걸쳐 등속으로 적하한 후, 120℃에서 1시간 혼합하여 반응시켜, 실리콘아크릴 블록 공중합체를 얻었다.
또한, 별도 준비한 교반 날개, 질소 도입관, 냉각관 및 적하 깔때기를 구비한 1000ml 반응 용기에 프로필렌글리콜모노메틸에테르 200g을 투입하고, 110℃로 가온하였다. 상기 반응 용기에, 이소보로닐메타크릴레이트 280.8g, 메틸메타크릴레이트 4.2g, 메타크릴산 15.0g 및 프로필렌글리콜모노메틸에테르 340.0g의 혼합액을, 질소 분위기하에서 3시간에 걸쳐 등속으로 적하한 후, 110℃에서 30분간 혼합하여 반응시켰다. 또한, t-부틸퍼옥시-2-에틸헥사노에이트 3.0g을 포함하는 프로필렌글리콜모노메틸에테르 용액 120g을 30분간에 걸쳐 등속으로 적하한 후, 또한 t-부틸퍼옥시-2-에틸헥사노에이트 0.3g을 포함하는 프로필렌글리콜모노메틸에테르 용액 25.5g을 30분간 적하하여 아크릴 공중합체를 얻었다.
얻어진 실리콘아크릴 블록 공중합체 3.0중량부, 아크릴 공중합체 4.5중량부, 삼관능 아크릴계 UV 경화 단량체(PETIA) 17.5중량부, 광 개시제(이르가큐어 184) 0.25중량부, 광 개시제(이르가큐어 907) 0.25중량부를, 용매인 아니솔 37.5중량부 및 MEK 37.5중량부의 혼합 용매에 용해하여 용액을 제작하였다. 상기 용액을, 와이어바 ＃24를 이용하여 PET 필름(A4300) 상에 유연한 후, 80℃의 오븐 내에서 30초간 가열해서 용매를 증발시켜 두께 약 8㎛의 안티 뉴튼링층을 형성하였다. 그 후, 코팅 필름을 자외선 조사 장치를 통하게 해서 자외선 경화 처리를 행하여, 하드 코팅성 및 표면 요철 구조를 갖는 층을 형성하였다. 얻어진 뉴튼링 방지 필름의 평가 결과를 표 1에 나타낸다.
비교예 16
관능 아크릴계 UV 경화 단량체(DPHA) 15.4중량부, 삼관능 아크릴계 UV 경화 단량체(PETIA) 15.4중량부를 MEK 52.0중량부 및 MMPG 13.0중량부의 혼합 용매에 용해하고, 폴리스티렌비드(종합연구소 화학(주) 제조, 평균 입경 4㎛) 4.2중량부를 첨가하였다. 상기 도포액에, 광 개시제(이르가큐어 184) 0.2중량부 및 광 개시제(이르가큐어 907) 0.2중량부를 용해하였다. 상기 용액을, 와이어바 ＃24를 이용하여 PET 필름(A4300) 상에 유연한 후, 60℃의 오븐 내에서 30초간 방치해서 용매를 증발시켜 두께 약 10㎛의 안티 뉴튼링층을 형성하였다. 그 후, 코팅 필름을 자외선 조사 장치를 통하게 해서 자외선 경화 처리를 행하여, 하드 코팅성 및 표면 요철 구조를 갖는 층을 형성하였다. 얻어진 뉴튼링 방지 필름의 평가 결과를 표 1에 나타낸다.
또한, 얻어진 뉴튼링 방지 필름을 타건 시험(n=2)에 제공한 결과, 모든 필름이 10만 회 부근에서 직사각형 파의 파형이 무너지기 시작하여, 50만 회 전후에서는 파형이 완전히 무너져 버려, 투명 전극의 기능을 유지할 수 없었다. 도 10 내지 12에, 각각 타건 시험 개시 시, 타건 50만 회 후 및 타건 100만 회 후의 파형(시간-전압)을 나타낸다. 그 결과는, 요철 구조가 경질의 미립자로 형성되어 있기 때문에, 투명 도전층에 균열이 발생한 것으로 추정할 수 있다.
비교예 2
관능 아크릴계 UV 경화 단량체(DPHA) 16.8중량부, 삼관능 아크릴계 UV 경화 단량체(PETIA) 16.8중량부를 MEK 52.0중량부 및 MMPG 13.0중량부의 혼합 용매에 용해하고, 폴리스티렌비드[종합연구소 화학(주) 제조, 평균 입경 4㎛] 1.4중량부를 첨가하였다. 이 도포액에, 광 개시제(이르가큐어 184) 0.2중량부 및 광 개시제(이르가큐어 907) 0.2중량부를 용해하였다. 상기 용액을, 와이어바 ＃24를 이용하여 PET 필름(A4300) 상에 유연한 후, 60℃의 오븐 내에서 30초간 방치해서 용매를 증발시켜 두께 약 10㎛의 안티 뉴튼링층을 형성하였다. 그 후, 코팅 필름을 자외선 조사 장치를 통하게 해서 자외선 경화 처리를 행하여, 하드 코팅성 및 표면 요철 구조를 갖는 층을 형성하였다. 얻어진 뉴튼링 방지 필름의 평가 결과를 표 1에 나타낸다.
실시예 비교예
1 2 3 4 5 6 1 2
두께(㎛) 12 10 8 8 6 8 10 10
헤이즈(％) 3.6 5.2 5.4 19.9 14.3 12.0 9.9 4.0
전체 광선 투과율(％) 91.1 91.6 91.4 91.0 90.9 91.0 90.7 90.7
투과 선명도 78 65 80 76 85 70 45 62
산란 극대 위치(°) 1.3 0.7 1.1 2.1 8.0 1.5 없음 없음
연필 경도 2H 2H H H H H H H
안티 뉴튼링성 ◎ ◎ ◎ ◎ ◎ ◎ ○ ×
눈부심 ◎ ◎ ◎ ◎ ◎ ◎ × ○
문자 흐려짐 ◎ ◎ ◎ ○ ○ ○ ○ ◎
표 1의 결과로부터 분명한 바와 같이, 실시예의 뉴튼링 방지 필름은, 뉴튼링의 발생을 억제하는 동시에 표시부의 시인성도 우수하다. 특히, 실시예 1 내지 3의 필름은, 광학적 특성이 우수하고, 그 중에서도 실시예 1 및 2의 필름은 경도도 높다. 한편, 비교예의 뉴튼링 방지 필름은, 안티 뉴튼링 및 시인성을 향상할 수 없다.
[산업상 이용가능성]
본 발명의 뉴튼링 방지 필름은, 퍼스널 컴퓨터, 텔레비젼, 휴대 전화, 오락 기기, 모바일 기기, 시계, 전자 계산기 등의 전기·전자 또는 정밀 기기의 표시부에서, 표시 장치(액정 표시 장치, 플라즈마 디스플레이 장치, 유기 또는 무기 EL 표시 장치 등)와 조합하여 이용되는 터치패널(특히 저항막 방식 터치패널)에 이용할 수 있다.
1 : 백색 평행광 광원 2 : ND 필터
3 : 시료 4 : 검출기
10 : 터치패널 11 : 상부 전극 기판
12 : 스페이서 13 : 하부 전극 기판
11a, 13a : 투명 도전층 11b : 안티 뉴튼링층
11c, 13c : 투명 기판 11d, 13d : 하드 코팅층
20 : 액정패널

Claims (11)

  1. 상분리 구조를 갖는 안티 뉴튼링(Newton ring)층을 포함하는 뉴튼링 방지 필름과, 상기 안티 뉴튼링층 상에 형성된 투명 도전층을 포함하는 저항막 방식 터치패널의 전극 기판이며,
    상기 안티 뉴튼링층이, 셀룰로오스에스테르류를 포함하는 하나 또는 복수의 중합체와, 5 내지 7관능 (메타)아크릴레이트, 3 내지 4관능 (메타)아크릴레이트 및 불소 함유 경화성 화합물을 포함하는 복수의 경화된 경화성 수지 전구체를 포함하고, 상기 복수의 중합체끼리, 상기 중합체와 상기 경화성 수지 전구체, 또는 상기 복수의 경화성 수지 전구체끼리를 액상으로부터의 스피노달(spinodal) 분해에 의해 상분리한 구조이고, 또한 표면에 요철 구조를 갖고 있고,
    상기 뉴튼링 방지 필름이, 입사광을 등방적으로 투과하여 산란하고, 또한 산란 광 강도의 극대치를 나타내는 산란각이 0.5 내지 2°인 동시에 전체 광선 투과율이 70 내지 100％이고, 또한 헤이즈가 2 내지 8％인, 전극 기판.
  2. 제1항에 있어서, 뉴튼링 방지 필름의 전체 광선 투과율이 80 내지 100％이고, 0.5mm 폭의 광학 빗을 이용한 사상성(寫像性) 측정기로 측정한 투과상 선명도가 60 내지 99％인, 전극 기판.
  3. 삭제
  4. 제1항 또는 제2항에 있어서, 중합체가, 액상으로부터의 스피노달 분해에 의해 상분리 가능한 복수의 중합체를 포함하는 동시에, 복수의 중합체 중 적어도 1개의 중합체가 경화성 수지 전구체의 경화 반응에 관여하는 관능기를 갖고, 또한 경화성 수지 전구체가 복수의 중합체 중 적어도 1종의 중합체와 상용성을 갖는, 전극 기판.
  5. 제4항에 있어서, 액상으로부터의 스피노달 분해에 의해 상분리하는 복수의 중합체가 셀룰로오스에스테르류와, 스티렌계 수지, (메타)아크릴계 수지, 지환식 올레핀계 수지, 폴리카보네이트계 수지 및 폴리에스테르계 수지에서 선택된 적어도 1종의 수지를 포함하고, 상기 중합체 중 적어도 1개의 중합체가 중합성 기를 갖는 동시에, 경화성 수지 전구체가 적어도 2개의 중합성 불포화 결합을 갖는 다관능 단량체를 포함하는, 전극 기판.
  6. 제1항 또는 제2항에 있어서, 안티 뉴튼링층이 중합체와 경화성 수지 전구체를 5/95 내지 60/40(중량비)의 비율로 포함하는, 전극 기판.
  7. 제1항 또는 제2항에 있어서, 투명 지지체를 추가로 포함하고, 안티 뉴튼링층이 투명 지지체 상에 형성되어 있는, 전극 기판.
  8. 제1항 또는 제2항에 있어서, 안티 뉴튼링층이 추가로 중합성 기를 갖는 (메타)아크릴계 수지를 포함하는, 전극 기판.
  9. 제7항에 있어서, 투명 지지체가 투명 플라스틱 필름을 포함하고, 또한 손가락 또는 가압 부재와 접촉하는 측의 상부 전극 기판인, 전극 기판.
  10. 제1항 또는 제2항에 기재된 전극 기판을 구비하는 저항막 방식 터치패널.
  11. 제1항 또는 제2항에 기재된 전극 기판을 이용하여 저항막 방식 터치패널에서의 뉴튼링의 발생을 방지하는 방법.
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