KR102136541B1 - 투명 도전 시트, 터치패널 모듈 및 터치패널 장치 - Google Patents

투명 도전 시트, 터치패널 모듈 및 터치패널 장치 Download PDF

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소켄 케미칼 앤드 엔지니어링 캄파니, 리미티드
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Abstract

도전층을 구성하는 금속 재료의 마이그레이션에 기인하는 단선이나 합선의 발생을 억제하는 것이다.
도전성 물질로서 금속 재료를 이용한 도전층과 도전층에 당접하는 점착제층을 적어도 구비하고, 점착제층은, 친수성 아크릴계 모노머를 공중합 모노머 성분으로서 가지는 아크릴계 공중합체와, 수분흡수제 및 금속이온 포착제로부터 구성되는 군으로부터 선택되는 적어도 1종의 마이그레이션 억제제를 포함하고, 이 친수성 아크릴계 모노머는, 수산기, 알콕시기, 아미노기 및 아마이드기로부터 구성되는 군으로부터 선택되는 적어도 1종의 친수성기를 포함하며, 아크릴계 공중합체의 공중합 모노머 성분에 있어서의 친수성 아크릴계 모노머의 배합비율이, 아크릴계 공중합체의 총중량의 15 wt% 이상인 투명 도전 시트, 및, 이것을 이용해 제작된 터치패널 모듈 및 터치패널 장치이다.

Description

투명 도전 시트, 터치패널 모듈 및 터치패널 장치
본 발명은, 투명 도전 시트, 터치패널 모듈 및 터치패널 장치에 관한 것이다.
화상 표시면에 접촉하는 것에 의해서 조작을 가능하게 하는 터치패널식의 디스플레이는, 스마트폰, 태블릿(tablet) 단말, 노트북 컴퓨터, 매표기, ATM 등에 넓게 이용되고 있다.
터치패널에는, 손가락이나 펜 등으로 누른 화면의 위치를 전압 변화의 측정에 의해서 검지하는 저항막 방식이나, 화면에 손가락이 접촉하면 발생하는 미약한 전류, 즉 정전용량(전하)의 변화를 센서에 의해 감지해, 터치한 위치를 파악하는 정전용량 방식 등이 알려져 있다.
정전용량 방식의 터치패널에서는, 투명한 수지 필름이나 유리기판에 투명 도전막으로서 ITO막(산화인듐주석(indium tin oxide))을 설치한 구성이 넓게 채용되고 있다.
그렇지만, ITO막은 저항이 크기 때문에, 화면 크기가 커지는 것에 따라 응답 속도(손가락 끝을 접촉해서부터 그 위치를 검출할 때까지의 시간)가 늦어진다고 하는 문제가 있다.
이 때문에, ITO막과 같은 투명한 금속 산화물로부터 구성되는 전극 대신에, 금속 미립자 등의 금속 재료를 이용해 형성된 띠모양의 도전영역으로부터 구성되는 격자(格子)를 다수개 배열해 구성된 전극을 채용하는 것으로 표면 저항을 저하시키는 방법도 제안되고 있다(예를 들어, 특허문헌 1 등).
특허문헌 1등에 예시되는 기술에서는, 도전층(導電層)을 구성하는 배선 등의 도전 영역의 미세화(微細化)나 배선간의 거리가 협소화(狹小化)하는 것에 따라, 배선을 구성하는 금속 재료(은, 동 등)의 이온화에 의한 마이그레이션(migration)에 기인하는 단선(斷線) 혹은 합선이 생기기 쉬워지는 것이 알려져 있다.
이러한 문제를 해결하기 위해서, 은을 포함한 금속 배선에 직접 접촉해서 설치된 투명 점착층에, 산화환원 전위(酸化還元電位)가 0.40V∼1.30V인 환원성 화합물을 함유시킨 배선기판(配線基板)이 제안되고 있다(특허문헌 2).
이 기술에서는, 은이온을 페놀화합물(phenol compound), 아민계 화합물, 황계 화합물 등의 환원성 화합물에 의해서 금속은으로 환원하는 것으로, 은이온의 마이그레이션을 억제하고 있다.
일본공개특허 2012－33147호 공보 일본공개특허 2014－82446호 공보
본 발명은 상기 사정에 감안해서 된 것이며, 도전층을 구성하는 금속 재료의 마이그레이션에 기인하는 단선이나 합선의 발생을 억제할 수 있는 투명 도전 시트, 및, 이것을 이용해 제작된 터치패널 모듈 및 터치패널 장치를 제공하는 것을 과제로 한다.
상기 과제는 이하의 본 발명에 의해 달성된다. 즉,
본 발명의 투명 도전 시트는,
도전성 물질로서 금속 재료를 이용한 도전층과
도전층에 당접(當接)하는 점착제층(粘着劑層)을 적어도 구비하고,
점착제층은,
친수성 아크릴계 모노머를 공중합 모노머 성분으로서 가지는 아크릴계 공중합체와,
수분흡수제 및 금속이온 포착제(捕捉劑)로부터 구성되는 군(群)으로부터 선택되는 적어도 1종의 마이그레이션 억제제를 포함하고,
이 친수성 아크릴계 모노머는, 수산기, 알콕시기, 아미노기 및 아마이드기로부터 구성되는 군으로부터 선택되는 적어도 1종의 친수성기를 포함하며,
아크릴계 공중합체의 공중합 모노머 성분에 있어서의 상기 친수성 아크릴계 모노머의 배합비율이, 상기 아크릴계 공중합체의 총중량의 15 wt% 이상인 것을 특징으로 한다.
본 발명의 터치패널 모듈은,
도전성 물질로서 금속 재료를 이용한 도전층과
도전층에 당접하는 점착제층을 적어도 구비하고,
점착제층은,
친수성 아크릴계 모노머를 공중합 모노머 성분으로서 가지는 아크릴계 공중합체와,
수분흡수제 및 금속이온 포착제로부터 구성되는 군으로부터 선택되는 적어도 1종의 마이그레이션 억제제를 포함하고,
이 친수성 아크릴계 모노머는, 수산기, 알콕시기, 아미노기 및 아마이드기로부터 구성되는 군으로부터 선택되는 적어도 1종의 친수성기를 포함하며,
아크릴계 공중합체의 공중합 모노머 성분에 있어서의 친수성 아크릴계 모노머의 배합비율이, 상기 아크릴계 공중합체의 총중량의 15 wt% 이상인 것을 특징으로 한다.
본 발명의 터치패널 장치는,
화상 표시 장치와
화상 표시 장치의 화상 표시면 측에 설치되고, 도전성 물질로서 금속 재료를 이용한 도전층 및 상기 도전층에 당접하는 점착제층을 적어도 구비하고,
점착제층은,
친수성 아크릴계 모노머를 공중합 모노머 성분으로서 가지는 아크릴계 공중합체와,
수분흡수제 및 금속이온 포착제로부터 구성되는 군으로부터 선택되는 적어도 1종의 마이그레이션 억제제를 포함하고,
이 친수성 아크릴계 모노머는, 수산기, 알콕시기, 아미노기 및 아마이드기로부터 구성되는 군으로부터 선택되는 적어도 1종의 친수성기를 포함하며,
아크릴계 공중합체의 공중합 모노머 성분에 있어서의 친수성 아크릴계 모노머의 배합비율이, 상기 아크릴계 공중합체의 총중량의 15 wt% 이상인 것을 특징으로 한다.
본 발명에 의하면, 도전층을 구성하는 금속 재료의 마이그레이션에 기인하는 단선이나 합선의 발생을 억제할 수 있는 투명 도전 시트, 및, 이것을 이용해 제작된 터치패널 모듈 및 터치패널 장치를 제공할 수 있다.
도 1은, 본 발명의 투명 도전 시트의 일례를 나타내는 모식(模式) 평면도(平面圖)이다.
도 2는, 본 발명의 투명 도전 시트의 다른 예를 나타내는 모식 평면도이다.
도 3은, 도 1 및 도 2 중에 나타내는 도전영역을 확대했을 경우의 일례를 나타내는 확대 평면도이다.
도 4는, 본 발명의 투명 도전 시트의 단면구조의 일례를 나타내는 모식 단면도이다.
도 5는, 본 발명의 투명 도전 시트의 단면구조의 다른 예를 나타내는 모식 단면도이다.
도 6은, 본 발명의 투명 도전 시트의 단면구조의 다른 예를 나타내는 모식 단면도이다.
도 7은, 본 발명의 투명 도전 시트의 단면구조의 다른 예를 나타내는 모식 단면도이다.
도 8은, 본 실시형태의 터치패널 장치의 일례를 나타내는 모식 단면도이다.
본 실시형태의 투명 도전 시트는, 도전성 물질로서 금속 재료를 이용한 도전층과 도전층에 당접하는 점착제층을 적어도 구비하고, 점착제층은, 친수성 아크릴계 모노머를 공중합 모노머 성분으로서 가지는 아크릴계 공중합체와, 수분흡수제 및 금속이온 포착제로부터 구성되는 군으로부터 선택되는 적어도 1종의 마이그레이션 억제제를 포함하고, 이 친수성 아크릴계 모노머는, 수산기, 알콕시기(alkoxy group), 아미노기 및 아마이드기(amide group)로부터 구성되는 군으로부터 선택되는 적어도 1종의 친수성기(hydrophilic　group)를 포함하며, 아크릴계 공중합체의 공중합 모노머 성분에 있어서의 상기 친수성 아크릴계 모노머의 배합비율이, 상기 아크릴계 공중합체의 총중량의 15 wt% 이상인 것을 특징으로 한다.
본 실시형태의 투명 도전 시트에서는, 친수성 아크릴계 모노머를 공중합 모노머 성분으로서 가지는 아크릴계 공중합체(이하, 「친수성 폴리머」라고 칭하는 경우가 있음)가 점착제층에 포함된다.
그러므로, 외부에서 수분이 침입(侵入)했을 경우는, 도전층에 당접하는 점착제층(의 친수성 폴리머) 측에 강하게 끌려 당겨진다.
또, 점착제층에는 한층 더 마이그레이션 억제제도 포함된다.
이 마이그레이션 억제제는, 금속이온의 마이그레이션의 발생을 직접 혹은 간접적으로 억제하는 물질이며, 수분흡수제 및/또는 금속이온 포착제를 이용할 수 있다.
이 때문에, 점착제층에 끌려 당겨진 물분자는, 마이그레이션 억제제와 지극히 접촉하기 쉽다.
또한, 수분흡수제는, 계통 중에 존재하는 물분자를 흡착(吸着)해 유지하는 기능을 가지고, 이 기능에 의해, 금속의 이온화의 원인이 되는 물분자와 금속의 접촉을 막는 것으로, 간접적으로 마이그레이션을 억제한다.
또, 금속이온 포착제는, 계통 중에 존재하는 금속이온을 포착(捕捉)해 유지하는 기능을 가지고, 이 기능에 의해, 금속이온을 포착해 이동할 수 없게 하는 것으로, 직접적으로 마이그레이션을 억제한다.
그러므로, 외부로부터 침입한 수분이 도전층을 구성하는 은 등의 금속 재료와 반응해 금속 재료를 이온화시키려고 해도, 마이그레이션 억제제로서 수분흡수제를 이용하고 있는 경우에는, 금속 재료의 이온화의 계기(契機)가 되는 물분자가 수분흡수제에 흡착되기 때문에, 이온화 반응 자체가 저해된다.
이 때문에, 계통 중에는 마이그레이션을 일으키는 금속이온 자체가 발생하기 어렵고, 결과적으로는, 마이그레이션에 기인하는 도전층의 단선이나 합선(短絡)을 억제할 수 있다.
또, 외부로부터 침입한 수분이 도전층을 구성하는 은 등의 금속 재료와 반응해 금속 재료를 이온화시켰을 경우에도, 마이그레이션 억제제로서 금속이온 포착제를 이용하고 있는 경우에는, 계통 중에 발생한 금속이온은 금속이온 포착제에 의해 포착되어 버린다.
이 때문에, 계통 중에 있어서 마이그레이션이 가능한 금속이온의 농도는 매우 작아지기 때문에, 결과적으로는, 마이그레이션에 기인하는 도전층의 단선이나 합선을 억제할 수 있다.
마이그레이션 억제제로서는, 수분흡수제 또는 금속이온 포착제 중의 어느 하나를 이용해도 좋고, 양자 모두를 이용해도 좋다.
마이그레이션 억제제로서 수분흡수제 및 금속이온 포착제의 양자 모두를 이용했을 경우, 제1의 단계로서 수분흡수제에 의해 이온화의 원인이 되는 물분자를 흡착할 수 있을 뿐만 아니라, 제2의 단계로서 만일 수분흡수제에 의해 흡착되지 않은 물분자가 금속 재료와 반응해 금속이온이 생겨도, 금속이온 포착제에 의해 이 금속이온을 포착할 수 있기 때문에, 보다 확실히 도전층의 단선이나 합선을 억제할 수 있다.
또한, 마이그레이션 억제제 대신에, 특허문헌 2에 개시되는 환원제(還元劑)(환원성 화합물)를 이용하는 기술이 있다.
그렇지만, 환원제는, 물질을 화학적으로 환원시키는 화학반응을 일으키므로, 계통 중에 존재하는 금속이온 이외의 물질과 화학적으로 반응해 이것을 환원변성(還元變性)시켜 버릴 가능성이 있다.
이것에 대해서, 본 실시형태의 투명 도전 시트에 이용되는 마이그레이션 억제제, 즉, 수분흡수제나 금속이온 포착제는, 물질에 대해서 흡착·포착이라고 하는 물리적 작용을 미치는 것뿐이기 때문에, 환원제와 비교해서, 계통 중에 존재하는 금속이온 이외의 물질을 변성시켜 버리는 일도 없다.
그러므로, 본 실시형태의 투명 도전 시트를 이용해 제작된 터치패널 장치(touch panel device)에서는, 점착제층이나 점착제층에 당접하는 도전층이 변성해, 화상 표시면에 얼룩 등이 생기는 일도 없다.
다음에, 투명 도전 시트를 구성하는 각층에 대해 보다 상세하게 설명한다.
우선, 점착제층에 포함되는 아크릴계 공중합체의 공중합 모노머 성분으로서는, 수산기, 알콕시기, 아미노기 및 아마이드기로부터 구성되는 군으로부터 선택되는 적어도 1종의 친수성기를 포함한 친수성 아크릴계 모노머가 적어도 이용된다.
친수성 아크릴계 모노머로서는, 친수성기로서 수산기, 알콕시기, 아미노기 혹은 아마이드기중의 적어도 어느 하나의 기를 포함한 공지의 아크릴계 모노머이면 제한없이 이용할 수 있다.
또, 친수성 아크릴계 모노머는, 1 분자 중에 2종류 이상의 친수성기를 포함하는 것이라도 좋고, 혹은, 1 분자 중에 2개 이상의 친수성기를 포함하는 것이라도 좋다.
이러한 친수성 아크릴계 모노머로서는, 이하에 설명하는 모노머를 예시할 수 있다.
수산기를 포함한 친수성 아크릴계 모노머로서는, 수산기를 포함한 (메타)아크릴레이트((meth)acrylate)를 들 수 있고, 구체적으로는, 2－하이드록시 에틸(메타)아크릴레이트(2-hydroxyethyl(meth)acrylate), 4－하이드록시 부틸(메타)아크릴레이트(4-hydroxybutyl(meth)acrylate), 6－하이드록시헥실(메타)아크릴레이트(6-hydroxyhexyl(meth)acrylate) 등을 들 수 있다.
알콕시기를 포함한 친수성 아크릴계 모노머로서는, 알콕시기를 포함한 (메타)아크릴레이트를 들 수 있고, 구체적으로는, 메톡시에틸(메타)아크릴레이트(methoxy ethyl(meth)acrylate), 에톡시 에틸(메타)아크릴레이트(ethoxyethyl(meth) acrylate), 에톡시디에틸렌글리콜(메타)아크릴레이트(ethoxy diethyleneglycol (meth)acrylate), 메톡시폴리에틸렌글리콜(메타)아크릴레이트(methoxy poly ethyleneglycol(meth)acrylate), 에톡시폴리에틸렌글리콜(메타)아크릴레이트 (ethoxypolyethyleneglycol(meth) acrylate) 등을 들 수 있다.
아미노기를 포함한 친수성 아크릴계 모노머로서는, 아미노기를 포함하고 탄소수 1∼20인 (메타)아크릴레이트를 들 수 있고, 구체적으로는, N, N－디메틸아미노에틸(메타)아크릴레이트(Ｎ，Ｎ－dimethylaminoethyl(meth)acrylate), N－아크릴로일 몰포린(Ｎ－acryloyl morpholine) 등을 들 수 있지만, 공중합성의 관점에서는, N, N－디메틸아미노에틸(메타)아크릴레이트가 바람직하다.
아마이드기를 포함한 친수성 아크릴계 모노머로서는, 아마이드기를 포함하고 탄소수 1∼20인 (메타)아크릴레이트를 들 수 있고, 구체적으로는, (메타)아크릴아마이드(（meth）acrylamide), N－메틸아크릴아마이드(N-methylacrylamide), N, N－디메틸(메타)아크릴아마이드(Ｎ，Ｎ－dimethyl(meth)acrylamide), 아미노에틸(메타)아크릴아마이드(aminoethyl(meth)acrylamide), N－메틸아미노에틸(메타)아크릴아마이드(Ｎ－methylaminoethyl(meth) acrylamide) 등을 들 수 있지만, 친수성의 관점에서는, N원자상의 수소가 치환(置換)되어 있지 않은 모노머종(monomer species)이 바람직하고, 특히, (메타)아크릴아마이드가 바람직하다.
또, 상기 친수성기의 2종 이상을 함유하는 모노머를 사용할 수도 있다.
친수성기를 2종 이상 함유하는 모노머로서는, 수산기와 아마이드기를 함유하는 N-메틸올아크릴아마이드(Ｎ－methylol acrylamide) 등을 들 수 있다.
또한, 아크릴계 공중합체의 친수성을 확보하는 관점에서는, 아크릴계 공중합체의 공중합 모노머 성분에 있어서의 친수성 아크릴계 모노머의 배합비율은, 아크릴계 공중합체의 총중량의 15 wt% 이상인 것이 필요하다.
배합비율이 15 wt% 미만이면, 외부로부터 침입한 물분자를 점착제층에 끌어 당겨, 마이그레이션 억제제와 물분자를 접촉시키는 것이 곤란해지기 때문에, 마이그 레이션을 억제할 수 없게 된다.
또한, 후술하는 가교제(crosslinking agent)에 의해 가교에 관여하는 관능기 또는 가교촉진 작용을 가지는 수산기, 아미노기, 아마이드기를 함유하는 친수성 아크릴계 모노머를 이용하는 경우의 배합비율은, 15 wt% 이상 40 wt% 이하인 것이 바람직하고, 또, 15 wt% 이상 30 wt% 이하인 것이 바람직하다.
또, 알콕시기를 함유하는 친수성 아크릴계 모노머를 이용하는 경우의 배합비율은, 30 wt% 이상 99 wt% 이하인 것이 바람직하고, 또, 40 wt% 이상 95 wt% 이하인 것이 바람직하다.
수산기, 아미노기, 아마이드기를 함유하는 친수성 아크릴계 모노머와 알콕시기를 함유한 친수성 아크릴계 모노머를 병용(倂用)해 이용하는 경우에는, 이들의 합계가 17 wt% 이상인 것이 바람직하고, 19 wt% 이상인 것이 보다 바람직하다.
또, 아크릴계 공중합체의 공중합 모노머 성분으로서는, 친수성기를 포함한 친수성 아크릴계 모노머의 배합비율을 조정해 아크릴계 공중합체의 친수성을 적당한 것으로 하거나, 점착제층으로서 필요한 그 외의 여러 특성을 균형있게 확보하는 관점 등에서는, 친수성기를 포함한 친수성 아크릴계 모노머 이외의 그 외의 모노머도 포함하는 것이 바람직하다.
그 외의 모노머로서는, 공지의 모노머를 적당히 이용할 수 있지만, 통상은, 수산기, 알콕시기, 아미노기 및 아마이드기의 모두를 포함하지 않는 모노머를 이용하는 것이 바람직하고, 이 모노머는 아크릴계 모노머이어도 좋고, 비아크릴계 모노머이어도 좋다.
이러한 소수성 모노머로서는, 탄소수 1∼20의 알킬기를 가지는 아크릴계 모노머를 들 수 있고, 구체적으로는, 메틸(메타)아크릴레이트(methyl(meth)acrylate), 에틸(메타)아크릴레이트(ethyl(meth)acrylate), 프로필(메타)아크릴레이트(propyl(meth)acrylate), 부틸(메타)아크릴레이트(butyl(meth)acrylate), 2－에틸헥실 아크릴레이트(２－ethylhexyl acrylate) 등의 (메타)아크릴산알킬에스테르((meth)acrylic acid alkylester)를 들 수 있다.
아크릴계 공중합체의 중량평균 분자량은 특별히 한정되지 않지만, 도전층에 대한 젖음성(wettability)과 점착성능의 균형을 조정하는데 있어서는, 10만∼200만인 것이 바람직하고, 한층 더, 30만∼150만인 것이 보다 바람직하다.
또, 점착제층에 포함되는 마이그레이션 억제제로서 이용되는 수분흡수제로서는, 터치패널 장치가 통상 이용되는 온도 환경(0∼50℃ 정도)에 있어서 물분자를 흡착해 유지할 수 있는 기능이 강한 공지의 물질을 이용할 수 있다.
구체적으로는, i) 무기계 수분흡수제로서는, 예를 들어, 제올라이트(zeolite), 실리카겔(silica gel), 활성 알루미나(activated alumina) 등을 들 수 있고, ii) 유기계 수분흡수제로서는, 폴리아크릴아마이드(polyacrylamide) 등의 흡수성 폴리머；글리세린(glycerine), 폴리에틸렌글리콜(polyethylene glycol) 등의 다가 알콜(polyhydric alcohol)과 그 폴리머；메틸셀룰로오스(methyl cellulose) 등의 셀룰로오스계 폴리머；히알루론산(hyaluronic acid)；콜라겐(collagen) 등을 들 수 있다.
또, 점착제층에 포함되는 마이그레이션 억제제로서 이용되는 금속이온 포착제로서는, 터치패널 장치가 통상 이용되는 온도 환경(0∼50℃ 정도)에 있어서 금속이온 을 포착해 유지할 수 있는 기능이 강한 공지의 물질을 이용할 수 있고, 일반적 으로는, 금속에 대해서 배위(coordinate)하는 기·구조(아미노기, 포스피노기 (phosphino group), 티올기(thiol group), 에테르 결합(ether bond) 등)를 가지는 물질을 매우 적합하게 이용할 수 있다.
구체적인 예로서는, 아세틸아세톤(acetylacetone), 아데닌(adenine), 2－아미노 에탄올(２－aminoethanol), 2－아미노에탄티올(2-aminoethanethiol), 이미다졸 (imidazole), 에틸아민(ethylamine), 에틸렌디아민(ethylenediamine), 카테콜 (catechol), 디에틸렌트리아민(diethylenetriamine), 트리에틸렌테트라민(tri ethylenetetramine), 피리딘(pyridine), 1, 10－페난트롤린 (1，10－phenan throline) 등의 금속 킬레이트 화합물(chelate compound)을 들 수 있다.
또, 18－크라운-6－에테르(18-crown-6-ether), 트리벤조－18－크라운-6－에테르(tribenzo-18-crown-6-ether), 디벤조－18－크라운-6－에테르(dibenzo- 18-crown-6-ether), 15－크라운-5－에테르(15-crown-5-ether) 등의 크라운 에테르(crown ether)류나, 금속이온과 킬레이트(chelate)를 형성하는 관능기·구조(예를 들어, 폴리아민(polyamine), 글루카민기(glucamine group)등)를 도입(導入)한 킬레이트 수지 등도 들 수 있다.
또한, 금속이온 포착제는, 도전층을 구성하는 금속 재료에 대응해, 금속이온의 포착능력(捕捉能)이 높은 것을 적당히 선택할 수 있다.
예를 들어, 포착대상이 되는 금속이온이 은이온이나 동이온인 경우는, 18－크라운-6－에테르, 디에틸렌트리아민 등을 이용하는 것이 바람직하다.
점착제층 중에 포함되는 마이그레이션 억제제의 배합비율은 특별히 한정되는 것은 아니다.
그러나, 마이그레이션의 억제가 불충분이 되는 것을 피하기 위해서는, 배합비율 은, 0.05 wt% 이상이 바람직하고, 0.2 wt% 이상이 보다 바람직하고, 0.5 wt% 이상이 한층 더 바람직하다.
또, 필요 이상으로 너무 많아도 마이그레이션의 억제 효과가 포화해 버리기 때문에, 배합비율은, 10 wt% 이하로 하는 것이 바람직하고, 7 wt% 이하로 하는 것이 보다 바람직하고, 4 wt% 이하로 하는 것이 한층 더 바람직하다.
점착제층의 형성 방법은 특별히 한정되는 것은 아니지만, 통상, 친수성 폴리머와 마이그레이션 억제제를 포함한 도포액(塗布液)을 지지체(세퍼레이타(separator) 라고도 칭함)의 표면에 도포하고, 휘발성 성분을 건조시키며, 필요에 따라서 일정 기간 양생(養生)시키는 것으로, 점착제층을 형성할 수 있다.
건조 조건, 양생 조건에 대해서는 특별히 제한되지 않고, 종래 공지의 방법을 채용할 수 있다.
또, 친수성 폴리머와 마이그레이션 억제제 외에 한층 더 필요에 따라서 반응성 희석제(reactive diluent)를 포함한 도포액을 지지체의 표면에 도포하고, 활성 에너지선(activation energy ray)을 조사(照射)하는 것으로, 점착제층을 형성할 수도 있다.
또, 친수성 폴리머와 마이그레이션 억제제 외에 한층 더 필요에 따라서 다관능 모노머, 가교제(crosslinking agent), 용매를 포함한 도포액을 지지체의 표면에 도포하고 건조시킨 후 피착체(adherend)에 붙이고, 활성 에너지선을 조사하는 것으로, 피착체 상에 점착제층을 형성할 수도 있다.
또한, 반응성 희석제란, 비닐기(vinyl group)등의 중합성 관능기를 가지는 화학종(chemical species)이며, 모노머, 올리고머(oligomer) 등의 비교적으로 분자량이 작은 화학종을 가리킨다.
구체적으로는, 본 실시형태의 투명 도전 시트에 이용하는 아크릴계 공중합체를 구성하는 모노머종이어도 좋다.
활성 에너지선으로서는, 자외선, 가시광선, 적외선 및 전자선을 들 수 있다.
활성 에너지선의 조사(照射) 조건으로서는, 통상, 조도(照度)가 1 mW/cm2 ∼200㎛W/cm2인 활성 에너지선을 적산광량(積算光量) 30㎛J/cm2∼500㎛J/cm2로 조사해 실시한다.
조사에 의한 중합율(重合率)은 90%∼100%로 하는 것이 바람직하다.
중합율은 가스 크로마토그래피(Gas Chromatography)에 의해 잔존 모노머의 량을 측정하는 것에 의해서 구할 수 있다.
점착제층의 두께는 적당히 선택할 수 있지만, 통상, 1㎛∼200㎛ 정도이다.
지지체(支持體)로서는, 도포층의 형성이 가능하면 공지의 지지체를 이용할 수 있으며, 예를 들어, 폴리에틸렌테레프탈레이트(polyethylene terephthalate), 폴리부틸렌테레프탈레이트(polybutylene　terephthalate), 폴리에틸렌 나프탈레이트 (polyethylene naphthalate), 폴리에틸렌 필름(polyethylene film), 폴리프로필렌 필름(polypropylene film), 셀로판(cellophane), 디아세틸셀룰로오스 필름(diacetyl cellulose　film), 트리아세틸셀룰로오스 필름(triacetyl cellulose　film), 아세틸 셀룰로오스부티레이트 필름(acetyl cellulose butyrate film), 폴리염화비닐 필름(polyvinylchloride film), 폴리염화비닐리덴 필름?@(polyvinylidene chloride film), 폴리비닐알코올 필름(polyvinyl alcohol film), 에틸렌-초산비닐공중합체 필름(ethylene-vinylacetate copolymer film), 폴리스티렌 필름(polystyrene film), 폴리카보네이트 필름(polycarbonate film), 폴리메틸펜텐 필름(polymethyl pentene film), 폴리술폰 필름(polysulfone film), 폴리에테르에테르케톤 필름(polyetheretherketone film), 폴리에테르술폰 필름(polyethersulfone film), 폴리에테르이미드 필름(polyetherimide film), 폴리이미드 필름(polyimide film), 불소수지 필름(fluororesin film), 나일론 필름(nylon film), 아크릴수지 필름 (acrylic resin film) 등의 수지 필름을 이용할 수 있다.
또, 지지체의 표면은 이형성(離型性)을 가지고 있어도 좋다.
표면이 이형성을 가지는 지지체인 경우는, 이 이형성을 가지는 면에 도포층이 형성된다.
또, 본 실시형태의 투명 도전 시트를 사용하는 경우, 표면이 이형성을 가지는 지지체는 사용전에 미리 점착제층으로부터 박리(剝離)된다.
한편, 지지체의 표면이 이형성을 가지지 않는 경우는, 지지체로서는, 적어도 가시광역(可視光域)에 대해 투명한 투명지지체가 이용된다.
또, 점착제층의 형성에 이용하는 점착제는, 예를 들어, 이하의 순서로 제작할 수 있다.
우선, 친수성 아크릴계 모노머를 포함한 원료 모노머를 반응용기 내에 넣고, 질소가스 등의 불활성가스 분위기하에서 소정의 온도까지 가열한 후, 열중합 개시제(thermal polymerization initiator)를 첨가해 소정의 시간 반응시킨다.
또한, 열중합 반응은, 미반응의 원료 모노머가 남지 않게 충분히 진행시키는 것이 바람직하다.
또한, 마이그레이션 억제제는, 원료 모노머중에 첨가해 두어도 좋고, 중합 후에 첨가해도 좋다.
열중합 반응에 이용하는 열중합 개시제로서는, 공지의 열중합 개시제를 이용할 수 있으며, 예를 들어, 유기퍼옥사이드(organic peroxide)류, 유기하이드로퍼옥 사이드(organic hydroperoxide)류, 유기퍼옥시케탈(organic peroxy ketal)류 및 아조 화합물(azo compound)류 등을 들 수 있다.
여기서, 유기퍼옥사이드류로서는, 예를 들어, 디쿠밀퍼옥사이드(dicumyl peroxide), 디－tert－부틸퍼옥사이드(di-tert-butyl peroxide), tert－부틸쿠밀 퍼옥사이드(tert-butylcumyl peroxide), 디라우로릴퍼옥사이드(dilauroyl peroxide), 디벤조일퍼옥사이드(dibenzoyl peroxide), 디아세틸퍼옥사이드(diacetyl peroxide), 디데카노일퍼옥사이드(didecanoyl peroxide), 디이소노닐퍼옥사이드(diisononanoyl peroxide), 2－메틸펜타노일퍼옥사이드(2-methyl pentanoyl peroxide) 등을 예시할 수 있다.
또, 유기하이드로퍼옥사이드류로서는, tert－부틸하이드로퍼옥사이드 (tert-butyl hydro peroxide), 쿠밀하이드로퍼옥사이드(cumylhydro peroxide), 2, 5－디메틸-2, 5－디하이드로퍼옥시헥산(２,５－dimethyl－２,５－dihydroperoxy hexane), p－메탄하이드로퍼옥사이드(p-methane hydroperoxide), 디이소프로필벤젠 하이드로퍼옥사이드(diisopropylbenzene hydroperoxide), ｔ－헥실퍼옥시 피발레이트(t-hexyl peroxy pivalate), ｔ－부틸퍼옥시 피발레이트(ｔ－butyl peroxy pivalate), 디메틸-２,２‘－아조비스메틸 프로피오네이트(dimethyl-２,２‘－ azobismethylpropionate) 등을 예시할 수 있다.
또, 유기퍼옥시케탈류로서는, 1,1-비스(ｔｅｒｔ－헥실퍼옥시) －３,３,５－ 트리메틸시클로헥산(1,1-bis(tert-hexylperoxy) －3,3,5－ trimethylcyclohexane), 1,1-비스(ｔｅｒｔ－헥실퍼옥시)시클로헥산(1,1-bis(tert-hexyl peroxy) cyclo hexane), 1,1-비스(ｔｅｒｔ－부틸퍼옥시)３,３,５－트리메틸시클로헥산(1,1-bis(ｔｅｒｔ－butylperoxy) ３,３,５－trimethylcyclohexane) 등을 예시할 수 있고, 아조 화합물류로서는, 2, 2'－아조비스이소부티로니트릴(2, 2'-azobisisobutyro nitrile), 2, 2'－아조비스-2, 4－디메틸발레로니트릴(2,2'-azobis－２,４－dimethyl valeronitrile), 2, 2'－아조비스시클로헥실니트릴(2,2'-azobis cyclohexylnitrile), 1, 1'－아조비스(시클로헥산-1－카르보니트릴)(１,１'－azobis(cyclohexane－１－ carbonitrile)), 2－페닐아조－4－메톡시-2, 4－디메틸발레로니트릴(２－phenylazo －４－methoxy－２,４－dimethylvaleronitrile), 디메틸-2, 2'－아조비스이소 부티레이트(dimethyl－２,２'－azobisisobutyrate) 등을 각각 예시할 수 있다.
이러한 중합 개시제는, 원료 모노머 100 질량부(質量部)에 대해서, 0.0001 질량부 ∼10 질량부의 범위에서 이용할 수 있다.
또, 친수성 폴리머의 중량평균 분자량(Mw)를 제어하기 위해서, 열중합 개시제의 종류 및 양, 반응 시간, 반응 온도 등의 반응 조건을 조정하거나, 적당히 연쇄 이동제(chain transfer agent)를 사용하는 것으로 조절할 수 있다.
연쇄 이동제로서는, 메틸메르캅탄(methyl mercaptan), n－도데실메르캅탄 (n-dodecyl mercaptan), 2－메르캅토에탄올(2-mercaptoethanol), 메르캅토이소 부틸알콜(mercaptoisobutyl alcohol), 티오글리세롤(thioglycerol), 티오글리콜산 메틸(thioglycollic acid methyl), α－메틸스티렌다이머(α-methylstyrene dimer) 등을 들 수 있다.
또, 점착제에는, 적당히 이소시아네이트(isocyanate)계 가교제나 에폭시 (epoxy)계 가교제 등의 가교제를 이용해도 좋다.
가교제의 배합량은, 아크릴계 공중합체 100 질량부에 대해서 0.01 질량부∼20 질량부의 범위로 할 수 있다.
또한, 이소시아네이트계 가교제로서는, 톨루엔디이소시아네이트(tolylene diisocyanate), 클로로페닐렌 디이소시아네이트(chlorophenylene diisocyanate), 헥사메틸렌 디이소시아네이트(hexamethylene diisocyanate), 테트라메틸렌 디이소시아네이트(tetramethylene diisocyanate), 이소포론 디이소시아네이트 (isophorone diisocyanate), 디페닐메탄 디이소시아네이트(diphenylmethane diisocyanate), 수소화(hydrogenation) 된 디페닐메탄 디이소시아네이트 등의 이소시아네이트 모노머나, 그것들을 트리메틸올프로판(trimethylolpropane) 등의 2가 이상의 알콜화합물 등에 첨가 반응(addition reaction)시킨 이소시아네이트 화합물 혹은 이소시아누레이트(isocyanurate) 화합물, 뷰렛(biuret)형 화합물 등이 예시된다.
또, 공지의 폴리에테르폴리올(polyetherpolyol)이나 폴리에스테르폴리올 (poly esterpolyol), 아크릴폴리올(acrylpolyol), 폴리부타디엔폴리올(polybutadiene polyol), 폴리이소프렌폴리올(polyisoprenepolyol) 등에 이소시아네이트 화합물을 첨가 반응(addition reaction)시킨 우레탄프리폴리머(urethane prepolymer)형의 이소시아네이트 등을 들 수 있다.
에폭시계 가교제로서는, 비스페놀 A 에피클로로하이드린(bisphenol A epichloro hydrin)형의 에폭시계　수지, 에틸렌글리시딜에테르(ethylene glycidyl ether), 폴리에틸렌글리콜 디글리시딜에테르(polyethylene glycol diglycidyl ether), 글리세린 디글리시딜에테르(glycerine diglycidyl ether), 글리세린 트리글리시딜 에테르(glycerine triglycidyl ether), 1,6-헥산디올 글리시딜에테르 (1,6-hexane diol glycidylether), 트리메틸올프로판 트리글리시딜에테르 (trimethylolpropane triglycidylether), 디글리시딜아닐린(diglycidyl aniline), 디아민 글리시딜아민(diamine glycidylamine), N,N,N',N'-테트라글리시딜－m-키시리렌디아민(N,N,N',N'-Tetraglycidyl－m-Xylylenediamine),１,３－비스(Ｎ,Ｎ'－디아민 글리시딜아미노메틸)시클로헥산(１,３－bis(Ｎ,Ｎ'－diamine glycidyl aminomethyl) cyclohexane) 등을 들 수 있다.
또, 점착제에는, 필요에 따라서, 자외선 흡수제, 산화방지제, 소포제(anti-foaming agent) 등의 각종의 첨가제나, 친수성 폴리머 이외의 그 외의 폴리머를 한층 더 첨가할 수도 있다.
도전층은 금속 재료를 포함하며, 도전성을 가진다면 그 층 구조(層構造)는 특별히 한정되지 않고, 예를 들어, 직경이 수nm∼백 수십nm, 길이가 1㎛ 전후로부터 수백㎛ 정도의 금속 나노와이어(nanowire)의 집합체(集合)로부터 구성되는 도전층, 금속막 혹은 직경이 수nm∼수백nm 정도의 금속 미립자 등의 금속성분을 포함한 막을 패터닝(patterning)에 의해 소정의 형상에 형성한 도전층, 직경이 수십㎛∼수백㎛ 정도의 금속 와이어를 그대로 이용한 도전층 등을 예시할 수 있다.
또한, 도전층의 형성시에 금속 나노와이어나 금속 미립자를 이용하는 경우는, 이것들 금속 재료를 분산 함유 시킨 용액이나 페이스트(paste)를 이용할 수 있다.
도전층을 구성하는 금속원소로서는, 공지의 도전성의 금속을 적당히 이용할 수 있으며, Ag, Cu, Au 등을 들 수 있고, 특히 Ag가 바람직하다.
또, 도전층을 구성하는 금속성분으로서 금속 나노와이어나 금속 미립자등을 이용하고 있는 경우는, 도전층에는, 이러한 금속성분 이외에, 도전층의 형상을 유지·형성하기 위해서 바인더(binder) 성분 등의 그 외의 성분이 한층 더 포함되어 있어도 좋다.
또한, 도전층은 점착제층에 당접해서 설치된다.
이 때문에, 투명 도전 시트나 이것을 이용해 제작되는 터치패널 모듈 및 터치패널 장치의 층 구조(層構造)를 보다 단순화·박형화(薄型化)할 수 있다.
또, 도전층은, 점착제층의 적어도 한 면(이하, 「도전층 형성면」이라고 칭함)에 당접해서 설치되지만, 도전층 형성면의 전체면을 실질적으로 틈새없게 가리듯이 설치되는 것은 아니고, 도전층 형성면의 일부분을 가리고 소정의 패턴(pattern) 형상을 형성하듯이 설치된다.
또한, 패턴 형상은, 터치패널 장치로서 기능하는데 필요한 평면방향 전체에서의 투명성과 센싱(sensing) 기능을 양립할 수 있다면 특별히 한정되지 않는다.
또한, 도전층 형성면에 있어서의 도전층의 피복율(被覆率)은, 터치패널 장치로서의 기능을 확보할 수 있는 범위에서 적당히 선택할 수 있고, 예를 들어, 0.1%∼70%의 범위 내에서 적당히 선택할 수 있고, 바람직하게는 1%∼50%의 범위 내에서 적당히 선택할 수 있고, 보다 바람직하게는 2%∼40%의 범위 내에서 적당히 선택할 수 있다.
이러한 패턴 형상으로서는, 예를 들어, 제1의 방향과 제1의 방향에 직교(直交)하는 제2의 방향으로부터 구성되는 평면 공간에 있어서, 아래의 (i)∼(iii)에 예시되는 패턴 형상을 들 수 있다.
(i) 대략 정방형 모양의 도전영역을 하나의 도전영역의 정점과 다른 도전영역의 정점이 전기적으로 접속되도록(예를 들어, 2개의 정점끼리가 부분적으로 겹치게 하거나, 2개의 정점을 접속하는 접속부를 설치하는 등) 제1의 방향에 따라서 복수개 배열하는 것으로 형성되는 도전영역열(導電領域列)을, 제2의 방향에 따라서 복수열을 배치한 패턴 형상(예를 들어, 일본공개특허 2012－79257호 공보에 개시된 도 6 등에 예시되는 패턴 형상 등).
(ii) 상기의 패턴 형상(i)에 있어서, 각각의 도전영역이, 띠모양의 배선(配線)을 격자모양을 이루듯이 배치하는 것으로 형성된 패턴 형상(예를 들어, 일본공개특허 2012－33147호 공보의 도 3 등에 예시되는 패턴 형상 등).
(iii) 긴쪽 방향이 제1의 방향과 평행을 이루는 띠모양의 도전영역을 제2의 방향에 따라서 복수열을 배치됨과 동시에, 각각의 도전영역이, 띠모양의 배선을 격자모양을 이루듯이 배치하는 것으로 형성된 패턴 형상(예를 들어, 일본공개특허 2014－198811호 공보의 도 7, 도 8 등에 예시되는 패턴 형상 등).
도전층의 형성 방법으로서는, 특별히 한정되지 않고, 공지의 방법을 그대로 이용하거나, 혹은, 적당히 어레인지(arrange)해 이용하거나, 한층 더, 공지의 방법을 2종류 이상 조합해 이용할 수 있다.
예를 들어, 도전층이 형성된 지지체를 이하의 (A)∼(C)에 예시하는 방법에 의해 제작할 수 있다.
(A) 스퍼터링법(sputtering method), 진공증착법, 무전해도금법(electroless plating method) 등의 공지의 성막법(成膜法)에 의해 지지체의 표면에 금속막을 형성한 후, 이 금속막을 패터닝(patterning) 하는 방법.
이 경우, 패터닝은, 금속막 상에 포토레지스트막(photoresist film)을 한층 더 형성한 후, 포토레지스트막을 노광·현상 처리해 레지스트패턴(resist pattern)을 형성하고, 레지스트패턴으로부터 노출하는 금속막을 에칭(etching)해 선택적으로 제거하고, 마지막에 패터닝 된 금속막(도전층) 상에 남는 포토레지스트막을 제거한다. 이것에 의해, 도전층이 형성된 지지체를 얻을 수 있다.
(B) 금속 나노와이어 혹은 금속 미립자를 포함한 용액이나 페이스트(paste)를 지지체의 표면에 소정의 패턴 형상에 인쇄하는 것으로 도전층을 형성하는 방법(예를 들어, 일본공개특허 2012－79257호 공보 등을 참조).
인쇄 방법으로서는, 오프셋 인쇄(offset printing), 볼록판 인쇄(relief printing), 오목판 인쇄(intaglio printing), 스크린 인쇄(screen printing), 잉크젯 인쇄(inkjet printing) 등의 공지의 인쇄 방법을 이용할 수 있다.
또한, 인쇄 후에는 필요에 따라서, 가열처리나 가압처리를 실시해도 좋다.
(C) 지지체의 표면에 할로겐화 은(silver halide)과 바인더(binder)를 포함한 감광성 조성물을 도포 등 하는 것으로 감광성층을 형성한 후, 감광성층을 노광·현상 처리해, 소정의 패턴 형상을 가지는 도전층을 형성하는 방법(예를 들어, 일본공개특허 2014－198811호 공보 등을 참조).
이하에, 일례로서, 상기(B)에 나타내는 방법에 의해 도전층이 형성된 지지체를 제작하는 경우에 대해 보다 구체적으로 설명한다.
이 경우, 우선, 금속 나노와이어를 분산 함유하는 용액을 제1의 지지체의 표면(이형성을 가지는 표면)에 도포한 후 건조시키고, 한층 더 가압처리를 실시하는 것으로, 갭리스막(gapless film)상의 도전막을 형성한다. 이것에 의해, 도전막이 형성된 제1의 지지체를 얻는다.
또, 상온에서는 점착성을 나타내지 않지만 가열에 의해 점착성이 나타나는 감열 접착제(heat-sensitive adhesive)(예를 들어, 폴리우레탄계 접착제 등)를, 스크린 인쇄 등을 이용해 소정의 패턴 형상이 되도록 제2의 지지체의 표면에 인쇄한다. 이것에 의해, 감열 접착제층이 형성된 제2의 지지체를 얻는다.
다음에, 롤라미네이팅법(roll laminating method) 등에 의해, 도전막과 감열 접착제층이 서로 밀착(密着)하듯이 도전막이 형성된 제1의 지지체와 감열 접착제층이 형성된 제2의 지지체를 가열 가압하면서 붙인다.
계속해, 제1의 지지체로부터 제2의 지지체를 박리하는 것으로, 제1의 지지체의 표면에 설치된 도전막 중의 감열 접착제층의 패턴 형상에 대응하는 부분만이 감열 접착제층 측으로 이행(移行)한다.
이것에 의해, 감열 접착제층의 패턴 형상을 반전시킨 패턴 형상을 가지는 도전막(도전층)이 제1의 지지체의 표면에 형성된다.
여기서, 상기 (A)∼(C)에 예시한 방법에 의해 얻은 소정의 패턴 형상을 가지는 도전층이 형성된 지지체를 이용해 본 실시형태의 투명 도전 시트를 제작하는 경우는, 예를 들어, 이하의 순서로 투명 도전 시트를 제작할 수 있다.
우선, 지지체의 표면에 본 실시형태의 투명 도전 시트를 구성하는 점착제층을 형성한 점착제층이 형성된 지지체를 준비한다.
다음에, 도전층이 형성된 지지체와 점착제층이 형성된 지지체를 롤라미네이팅법 등에 의해 가압하면서 붙인다.
붙일 때에는, 점착제층의 성능이 열화(劣化)하지 않는 범위에서 필요에 따라서 가열해도 좋다.
이것에 의해, 지지체, 도전층, 점착제층, 지지체가 이 순서로 적층된 적층체 (積層)(A)를 얻을 수 있다.
또, 이 적층체(A)로부터 도전층에 당접된 지지체를 박리하는 것에 의해, 도전층을 점착제층의 표면에 전사(轉寫)시키는 것으로써, 도전층, 점착제층, 지지체가 이 순서로 적층된 적층체(B)를 얻을 수 있다.
또, 적층체(B)의 도전층이 설치된 측의 면에 보호층을 설치한 적층체(C)를 얻을 수도 있다.
또한, 점착제층에 당접된 지지체를 적층체(A)로부터 박리한 후, 한층 더 도전층이 형성된 지지체와 붙이는 것으로, 제1의 지지체, 제1의 도전층, 점착제층, 제2의 도전층, 제2의 지지체를 이 순서로 적층한 적층체(D)를 얻을 수 있다.
여기서, 도전층을 형성하기 위해서 이용하는 지지체나 보호층은, 점착제층을 형성하기 위해서 이용하는 지지체와 같은 재질의 부재를 이용할 수 있다.
이 경우, 적층체(A), 적층체(B), 적층체(C) 혹은 적층체(D)를 본 실시형태의 투명 도전 시트로서 이용할 수 있다.
또, 점착제층이 형성된 지지체를 상기 (A)∼(C)에 예시한 방법의 지지체로서 사용하고, 점착제층의 표면에 직접 도전층을 형성해도 좋다.
다만, 이 경우는, 도전층을 형성하는 과정에 있어서, 점착제층 표면의 점착 특성이 현저하게 열화하지 않는 도전층 형성 프로세스(process)를 선택하는 것이 바람직하다.
이상에서 예시한 것처럼, 여러 가지의 제조 프로세스나 중간 부재를 적당히 조합해 이용하는 것으로써, 여러가지 층 구조를 가지는 투명 도전 시트를 얻을 수 있다.
다음에, 본 실시형태의 투명 도전 시트를 도면을 이용해 보다 구체적으로 설명한다.
도 1 및 도 2는, 본 실시형태의 투명 도전 시트의 일례를 나타내는 모식 평면도이며, 구체적으로는 도전층의 패턴 형상의 일례를 나타내는 도면이다.
또한, 도중에서, 화살표로 나타내는 X방향과 Y방향은 서로 직교하는 방향이다.
도 1에 나타내는 투명 도전 시트(10A(10))은, 정방형 모양의 도전영역(100 A(100))을 하나의 도전영역(100A)의 정점과 다른 도전영역(100A)의 정점이 부분적으로 서로 겹치도록 X방향에 따라서 복수개 배열하는 것으로 형성된 도전영역열(110A(110))을, Y방향에 따라서 복수열을 배치한 패턴 형상의 도전층 (20A(20))을 가지고 있다.
또한, 도 1에 나타내는 예에서는, 도전영역열(110A(110))의 X방향 양단측에는 인출 전극부(引出電極部)(112)가 한층 더 설치되어 있다.
또, 도 2에 나타내는 투명 도전 시트(10B(10))은, 긴쪽 방향이 X방향과 평행을 이루는 띠모양의 도전영역(100B(100))을, Y방향에 따라서 복수열을 배치한 패턴 형상의 도전층(20B(20))을 가지고 있다.
또한, 도 2에 나타내는 예에서는, 1개의 도전영역(100B)가 1개의 도전영역열 (110B(110))을 구성하고 있다.
또, 도 1, 도 2 중, 각각의 도전영역열(110) 사이는, 접속되지 않고 전기적으로 절연되어 있다.
이것에 더해, 후술 하는 터치패널 모듈이나 터치패널 장치에 있어서, 도 1, 도 2 중에 나타내는 각각의 도전영역열(110)은, 도시하지 않은 인출배선(引出配線) 을 개입시켜 도시하지 않은 프린트 배선기판 등으로부터 구성되는 센서부에 접속된다.
또, 도 1, 도 2 중에 나타내는 도전영역(100)은, 투명한 갭리스막(gapless film) 상의 부재이어도 좋지만, 도 3에 예시하는 듯한 2차 구조를 한층 더 가지고 있어도 좋다.
도 3은, 도 1 및 도 2 중에 나타내는 도전영역(100)을 확대했을 경우의 일례를 나타내는 확대 평면도이다.
도 3에 나타내는 예에서는 도전영역(100)은, 띠모양의 배선(102)를 격자모양에 배치한 2차 구조를 가지고 있다.
도 1, 도 2에 예시한 것처럼, 도전층(20)은, 통상, 복수개의 도전영역(100)을 포함하고, 이것들 복수개의 도전영역(100) 중에서 선택되는 적어도 2개의 도전영역(100)의 사이는 서로 접속되지 않고 전기적으로 절연되도록 배치된다.
이 때문에, 도 1에 나타내는 서로 인접(隣接)하는 2개의 도전영역(100A)의 접속부(120)의 Y방향 길이나, 도 2에 나타내는 도전영역(100B)의 Y방향 길이 등과 같이 선폭(線幅)이 가장 좁은 부분에서는, 도전층(20)을 구성하는 금속 재료의 마이그레이션이 생기면 단선이 생기기 쉽다.
또, 도 1에 나타내는 1열째의 도전영역열(110A)를 구성하는 도전영역(100A)의 2열째의 도전영역열(110A) 측의 정점과, 2열째의 도전영역열(110A)를 구성하는 도전영역(100A)의 1열째의 도전영역열(110A)측의 정점의 사이의 길이(갭의 길이(G1))나, 도 2에 나타내는 1열째의 도전영역열(110B)와 2열째의 도전영역열 (110B)의 사이의 길이(갭의 길이(G2))와 같이, 전기적으로 절연된 2개의 도전영역(100) 사이의 가장 거리가 짧은 부분에서는, 도전층(20)을 구성하는 금속 재료의 마이그레이션이 생기면 합선이 생기기 쉽다.
그러나, 본 실시형태의 투명 도전 시트(10)에서는, 상술한 것처럼 대기중의 수분에 기인하는 마이그레이션이 억제되기 때문에, 단선이나 합선을 방지하는 것이 지극히 용이하다.
또한, 선폭이 가장 좁은 부분에 있어서의 선폭은, 특별히 한정되는 것은 아니지만, 예를 들어, 10nm∼1000㎛의 범위로 할 수 있다.
선폭의 하한치(下限値)에 대해서는 100nm 이상이 바람직하고, 500nm 이상이 보다 바람직하고, 1㎛ 이상이 한층 더 바람직하고, 선폭의 상한치(上限値)에 대해서는 200㎛가 바람직하고, 50㎛ 이하가 보다 바람직하고, 10㎛ 이하가 한층 더 바람직하다.
또, 전기적으로 절연된 2개의 도전영역(100) 사이의 가장 거리가 짧은 부분에 있어서의 갭의 길이는, 특별히 한정되는 것은 아니지만, 예를 들어, 1㎛∼5000㎛의 범위로 할 수 있다.
최단거리의 하한치에 대해서는 5㎛ 이상이 바람직하고, 10㎛ 이상이 보다 바람직하고, 50㎛ 이상이 한층 더 바람직하고, 최단거리의 상한치에 대해서는 1000㎛가 바람직하고, 500㎛ 이하가 보다 바람직하고, 10㎛ 이하가 한층 더 바람직하다.
또, 도전층(20)의 두께는 특히 제한되는 것은 아니지만, 도전성과 투명성의 관점으로부터, 예를 들어, 10nm∼1000㎛의 범위로부터 선택하는 것이 가능하다.
두께의 하한치는, 50nm 이상이 바람직하고, 100nm 이상이 보다 바람직하고, 두께의 상한치는, 100㎛ 이하가 바람직하고, 10㎛ 이하가 한층 더 바람직하고, 5㎛ 이하가 가장 바람직하다.
도 4∼도 7은, 본 실시형태의 투명 도전 시트의 단면구조의 일례를 나타내는 모식 단면도이며, 구체적으로는 도 1 중의 부호 A1－A2간, 혹은, 도 2 중의 부호 B1－B2간에서 도전층(20)이 존재하는 부분에 있어서의 단면구조의 일례를 나타내는 도이다.
도 4에 나타내는 투명 도전 시트(10C(10))에서는, 기재(40), 점착제층(30), 도전층(20)이 이 순서로 적층된 층 구조를 가지고 있고, 도 5에 나타내는 투명 도전 시트(10D(10))에서는, 제1의 기재(40A(40)), 점착제층(30), 도전층(20), 제2의 기재(40B(40))이 이 순서로 적층된 층 구조를 가지고 있고, 도 6에 나타내는 투명 도전 시트(10E(10))에서는, 제1의 기재(40A(40)), 제1의 도전층(20C(20)), 점착제층(30), 제2의 도전층(20D(20)), 제2의 기재(40B)가 이 순서로 적층된 층 구조를 가지고 있고, 도 7에 나타내는 투명 도전 시트(10F(10))에서는, 제1의 기재(40A(40)), 제1의 점착제층(30A(30)), 제1의 도전층(20C(20)), 제３의 기재(40C(40)), 제2의 도전층(20D(20)), 제2의 점착제층(30B(30)), 제2의 기재(40B)가 이 순서로 적층된 층 구조를 가지고 있다.
본 실시형태의 투명 도전 시트(10)은, 도전층(20)과 점착제층(30)을 각각 적어도 1층씩 포함하는 것이면 도 4∼도 7에 예시한 층 구조에 한정되지 않고, 또, 도 6∼도 7에 예시한 것처럼 도전층(20) 및/또는 점착제층(30)은 2층 이상 포함되어 있어도 좋다.
또, 본 실시형태의 투명 도전 시트(10)은, 도전층(20)과 점착제층(30)만으로부터 구성되어 있어도 좋지만, 투명 도전 시트(10)의 취급성 등의 실용상의 관점에서는, 통상, 1층 이상의 기재(40)를 포함하는 것이 특히 바람직하다.
기재(40)로서는, 투명 도전 시트(10)의 제작시에 도전층(20)이나 점착제층 (30)의 형성에 이용한 지지체나, 보호층 형성용 용액의 도포나 보호 시트의 붙임 등에 의해 형성되는 보호층 등을 들 수 있다.
또한, 기재(40)가 투명 도전 시트(10)의 최표면(最表面)에 위치하는 부재인 경우, 바꾸어 말하면, 도 4에 있어서의 기재(40), 도 5∼도 7에 있어서의 기재(40A, 40B)인 경우, 기재(40)의 점착제층(30) 혹은 도전층(20)과 접하는 측의 면은 이형성을 가지고 있어도 좋다.
이 경우, 터치패널 장치 혹은 터치패널 모듈의 조립 시에, 표면이 이형성을 가지는 기재(40)를 박리한 상태로 투명 도전 시트(10)가 사용된다.
또, 터치패널 장치 혹은 터치패널 모듈의 조립 시에, 박리되는 기재(40)은 투명한 부재이어도 좋고 불투명한 부재이어도 좋지만, 이외의 경우에 있어서는, 기재(40)로서는 투명한 부재가 이용된다.
또한, 도 1에 나타내는 패턴 형상의 도전층(20A)을 가지는 투명 도전 시트(10 A)를 이용해 터치패널 장치 혹은 터치패널 모듈을 조립하는 경우, 2층의 도전층 (20A)를 조합해 이용한다.
이 경우, 1층째의 도전층(20A)에 대해서 2층째의 도전층(20A)을 XY평면에 있어서 90도 회전시킴과 동시에, 2층째의 도전층(20A)을 구성하는 각 도전영역(100A)가, 1층째의 도전층(20A)에 있어서 4개의 도전영역(100A)로 둘러싸인 대략 정방형 모양의 비도전영역(130)에 위치하도록 배치된다.
또, 도 2에 나타내는 패턴 형상의 도전층(20B)를 가지는 투명 도전 시트(10B)를 이용해 터치패널 장치 혹은 터치패널 모듈을 조립하는 경우도, 2층의 도전층 (20B)를 조합해 이용한다.
이 경우, 1층째의 도전층(20B)에 대해서 2층째의 도전층(20B)를 XY평면에 있어서 90도 회전시켜 배치한다.
따라서, 도 4에 나타내는 투명 도전 시트(10C)를 2개 이용해 터치패널 장치 혹은 터치패널 모듈을 조립하는 경우, 1개째의 투명 도전 시트(10C)의 도전층(20)과 2개째의 투명 도전 시트(10C)의 도전층(20)이 상술한 배치관계로 되도록 하면 된다. 이것은, 도 5에 나타내는 투명 도전 시트(10D)에서도 같다.
또, 도 6에 나타내는 투명 도전 시트(10E)를 이용해 터치패널 장치 혹은 터치패널 모듈을 조립하는 경우, 제1의 도전층(20C)와 제2의 도전층(20D)가 상술한 배치관계로 되도록 하면 된다. 이것은, 도 7에 나타내는 투명 도전 시트(10F)에서도 같다.
본 실시형태의 터치패널 장치는, 화상 표시 장치(image display device)와, 화상 표시 장치의 화상 표시면 측에 설치된 도전성 물질로서 금속 재료를 이용한 도전층, 및, 이 도전층에 당접하는 점착제층을 포함하는 것이면 특히 그 구성은 제한되지 않고, 또, 본 실시형태의 터치패널 모듈은, 도전성 물질로서 금속 재료를 이용한 도전층, 및, 이 도전층에 당접하는 점착제층을 포함하는 것이면 특히 그 구성은 제한되지 않는다.
다만, 터치패널 장치 및 터치패널 모듈에 있어서, 도전층 및 점착제층은, 본 실시형태의 투명 도전 시트와 같은 것이 이용된다.
도 8은, 본 실시형태의 터치패널 장치의 일례를 나타내는 모식 단면도이며, 구체적으로는, 도 7에 나타내는 투명 도전 시트(10F)를 이용해 제작된 터치패널 장치의 일례를 나타내는 모식 단면도이다.
도 8에 나타내는 터치패널 장치(200)에서는, 화상 표시 장치(210)의 화상 표시면(212) 측에는, 제1의 고정용 점착층(220)을 개입시켜 투명 도전 시트(10F)가 붙여져 있다.
또한, 투명 도전 시트(10F)의 화상 표시 장치(210)가 배치된 측과 반대측에는, 제2의 고정용 점착층(230)을 개입시켜 투명보호층(240)이 붙여져 있다.
여기서, 화상 표시 장치로서는, 액정표시 장치, 유기 EL표시 장치, 플라스마 표시 장치 등의 공지의 화상 표시 장치를 이용할 수 있다.
또, 투명보호층(240)으로서는, 유리기판, 폴리카보네이트(polycarbonate) 기판 등의 경질 플라스틱 기판, 표면이 하드코팅(hard coating) 처리된 연질 수지층, 사파이어 기판(sapphire substrates) 등을 예시할 수 있다.
고정용 점착층(220, 230)으로서는, 공지의 점착제를 적당히 이용할 수 있지만, 가시광역(可視光域)의 파장에 대한 투과율이 높은 점착제가 이용된다.
또, 본 실시형태의 터치패널 모듈로서는, 터치패널 장치에 있어서, 화상 표시 장치의 화상 표시면에 대해서 접착 또는 고정하는 것으로 실질적으로 터치패널 장치를 조립하는 것이 가능한 부재를 들 수 있다.
또, 터치패널 모듈에는, 도 1∼도 7에 예시한 것 같은 도전층(20)에 접속되는 프린트 배선기판 등으로부터 구성되는 센서부나, 이 센서부와 도전층(20)을 접속하는 인출배선(引出配線) 등이 한층 더 포함되어 있어도 좋다.
예를 들어, 도 8에 나타내는 터치패널 장치(200)에 있어서는, 투명 도전 시트(10 F), 제2의 고정용 점착층(230), 투명보호층(240)을 이 순서로 적층한 적층체를 포함한 부재가 터치패널 모듈(300)에 상당한다.
본 실시형태의 터치패널 장치를 제조하는 경우는, 본 실시형태의 투명 도전 시트를 이용하고, 화상 표시 장치의 화상 표시면상에 터치패널로서 기능하는 층을 차례차례 형성해도 좋다.
그러나, 상술한 것 같은 모듈화된 부재인 본 실시형태의 터치패널 모듈을 미리 준비해 두면, 실질적으로 이 터치패널 모듈을 화상 표시 장치의 화상 표시면에 설치하는 것만의 간편한 작업에 의해 터치패널 장치를 제작할 수 있다.
본 실시형태의 터치패널 장치는, 정전용량(electrostatic capacity) 방식의 터치 패널 장치인 것이 특히 바람직하지만, 다른 방식의 터치패널 장치이어도 좋다.
또, 본 실시형태의 터치패널 장치는, 스마트폰 등과 같이 화상 표시면의 대각선의 길이(화면 크기)가 수인치 정도의 작은 화면으로부터 수십 인치 정도 혹은 100인치를 넘는 큰 화면까지, 모든 화면 크기에 대해 이용할 수 있다.
본 실시형태의 터치패널 장치의 용도로서는, 특별히 제한되지 않고, 예를 들어, 화면 크기가 수인치로부터 20수 인치 정도의 스마트폰, 휴대 전화, 노트북 컴퓨터, PC용 디스플레이모니터, 태블릿 단말, 매표기, ATM, 각종의 사무기기나 산업용기기의 디스플레이모니터 등에 이용할 수 있는 것은 물론, 화면 크기가 20수 인치∼백 수십 인치 정도의 가정용 혹은 업무용의 텔레비전에도 이용할 수 있고, 한층 더, 화면 크기가 20수 인치 정도 이상의 전자간판(디지털 사이니지(digital signage)), 안내 표시판, 테이블 회의 시스템이나 화이트 보드(whiteboard) 등의 화상 표시 장치를 가진 사무기기, 어뮤즈먼트(amusement) 기기 등의 보다 큰 화면의 표시가 요구되는 용도 등도 들 수 있다.
그렇지만, 본 실시형태의 터치패널 장치는, 도전성 물질로서 ITO와 같은 금속 산화물을 이용한 도전층은 아니고, ITO보다 저저항(低抵抗)인 금속 재료를 사용한 도전층을 이용해 터치패널로서의 기능을 실현하고 있기 때문에, 큰 화면의 표시가 요구되는 용도에 적절하고 있다.
이러한 관점에서는, 본 실시형태의 투명 도전 시트, 터치패널 모듈 및 터치패널 장치의 대각선의 길이는, 8인치 이상인 것이 바람직하고, 12인치 이상인 것이 보다 바람직하고, 15인치 이상인 것이 한층 더 바람직하다.
또한, 대각선의 길이의 상한은 특별히 한정되지 않지만, 취급성 등의 실용상의 관점에서는, 500인치 이하가 바람직하고, 300인치 이하가 보다 바람직하다.
또한, 본 실시형태의 터치패널 장치를 구성하는 점착제층에 수분흡수제가 포함되는 경우, 수분흡수제가 수분자를 흡착하는 것으로, 계통 중에 존재하는 수분 흡수제의 흡착능력이 서서히 내려간다.
그렇지만, 화상 표시 장치의 전원이 ON인 상태에서는, 화상 표시면이 다소 발열하기 때문에, 화상 표시면 측으로부터의 열을 이용해 수분흡수제의 흡착 능력을 회복시킬수도 있다.
또, 수분흡수제의 흡착능력의 회복을 보다 의도적으로 실시하기 위해서, 본 실시 형태의 터치패널 장치는, 도전층에 전류를 흘려 도전층 및 그 주위를 통전 가열(通電加熱)하는 기능을 구비하고 있어도 좋다.
<실시예>
이하에, 본 발명을 실시예를 들어 설명하지만, 본 발명은 이러한 실시예에 한정되는 것은 아니다.
( 도전층이 형성된 지지체의 제작)
1. 도전막이 형성된 지지체의 제작
금속 나노와이어를 분산시킨 용액으로서, 은나노와이어(Silver Nanowires B Research Grade φ50nm×40㎛, 이엠쟈판 주식회사(EMJapan Co.,Ltd.))를 0.625 wt% 함유하는 에탄올 용액과, 동나노와이어(Copper Nanowires A1 Research Grade φ100nm×30 um, 이엠쟈판 주식회사)를 0.625 wt% 함유하는 에탄올 용액을 준비했다.
다음에, 각각의 금속 나노와이어를 포함한 에탄올 용액을, 슬롯다이코팅기(slot die coating machine)를 사용해, 제1의 지지체(두께 188㎛. 한 면이 하드코팅 (hard coating) 된 고투명 PET 필름 (HF1C 22－188))의 하드코팅면 상에 습도막 두께(wet film thickness) 20㎛로 도포, 건조한 후에, 압력 2000 kN/m2로 가압처리를 실시해 균일한 도전막을 형성했다.
이것에 의해, 은나노와이어로부터 구성되는 도전막이 형성된 지지체와 동나노와이어로부터 구성되는 도전막이 형성된 지지체를 얻었다.
2. 감열 접착제층이 형성된 지지체의 제작
또, CRISVON NT－810－45(DIC 회사에서 제조한 폴리우레탄 수지, 45% 용액) 100 질량부(質量部)를 메틸에틸케톤(methyl ethyl ketone) 62.5 질량부, 톨루엔 (toluene) 62.5 질량부에 용해시킨 감열 접착제 용액을 준비했다.
그리고, 이 감열 접착제 용액을, 그라비어 인쇄법(gravure printing method )에 의해 표면이 이형성을 가지는 제2의 지지체(두께가 23㎛인 PET 필름(테이진 듀퐁필름회사(Teijin DuPont Flims Company)에서 제조한 테이진테트론(Teijin Tetoron)필름 G2)) 상에 패턴 인쇄를 실시하고, 도막(塗膜)을 건조시키는 것으로, 두께가 0.5㎛∼0.8㎛ 정도인 감열 접착제층을 형성했다.
또한, 패턴 인쇄에 의해 형성되는 감열 접착제층의 패턴 형상은, 도 2에 나타내는 패턴 형상을 반전시킨 패턴 형상(네가티브 패턴(negative pattern) 형상)으로 했다.
여기서, 네가티브 패턴 형상은, 최종적으로 형성되는 도 2에 나타내는 도전층 (20B)의 패턴 형상으로서, 도전영역(100B)의 선폭과 서로 인접하는 2개의 도전 영역(100B) 사이의 간격(갭의 길이(G2))을, 각각, (선폭, 간격)=(10㎛, 190㎛)로 한 패턴 형상, 및, (선폭, 간격)=(20㎛, 180㎛)로 한 패턴 형상의 2종류를 준비했다.
3. 도전층이 형성된 지지체의 제작
다음에, 도전막이 형성된 제1의 지지체와 네가티브 패턴 형상으로 패턴 형성된 감열 접착제층을 가지는 제2의 지지체를, 도전막과 감열 접착제층이 서로 마주 향하듯이 겹친 상태로, 라미네이타(laminater)를 구성하는 한 쌍의 마주 향해 배치된 롤(금속제의 가열롤 및 내열 실리콘롤(silicone roll)) 사이를 삽통(揷通)시키는 것으로 가열 가압해, 도전막이 형성된 지지체와 감열 접착제층을 가지는 지지체를 붙였다.
또한, 이 때의 라미네이트(laminate) 조건은, 금속제의 가열롤의 온도가 110℃, 롤닙압력(roll nip pressure)(선압)이 30 kN/m, 한 쌍의 롤사이를 통과하는 겹쳐진 2개의 지지체의 반송속도(搬送速度)가 5 m/분이다.
계속해, 붙임에 의해 얻은 적층체의 온도가 실온 정도까지 내려간 시점에서, 적층체로부터 제2의 지지체를 박리하는 것으로써, 제1의 지지체 상에 도 2에 나타내는 패턴 형상의 도전막(도전층(20B))이 남은 도전층이 형성된 지지체를 얻었다.
또한, 얻은 도전층이 형성된 지지체(제1의 지지체)의 도전층을 현미경에 의해 관찰했다.
그 결과, 어느 도전층이 형성된 지지체에 있어서도, 모두, 도전층은, 제2의 지지체를 박리하는 박리 공정에 의해 손상을 받지 않고, 또, 감열 접착제층과 접촉하고 있던 영역의 도전막은 모두 제2의 지지체 측에 전사되어 있고, 제1의 지지체 측에는 잔존하지 않았다.
또, 얻은 각각의 도전층이 형성된 지지체에 대해서, 박리 공정에 기인하는 불량품을 정량적(定量的)으로 판단하기 위해서, 저항치(抵抗値) 및 광투과율의 측정을 실시하고, 각각의 값이 평균치로부터 ±10% 이내인 도전층이 형성된 지지체만을 선별해, 후술하는 각 실시예 및 비교예의 투명 도전 시트의 제작에 이용했다.
( 점착제층용의 폴리머의 합성)
점착제층의 제작에 이용하는 폴리머의 합성에는, 이하에 나타내는 모노머를 이용했다.
＜친수성 아크릴계 모노머＞
2 HEA：2－하이드록시에틸아크릴레이트
2 HEMA：2－하이드록시에틸메타크릴레이트
4HBA： 4－하이드록시부틸아크릴레이트
AM： 아크릴아마이드
MEA：메톡시에틸아크릴레이트
ECA: 에톡시디에틸렌글리콜아크릴레이트
＜그 외의 모노머＞
BA：n－부틸아크릴레이트
2 EHA：2－에틸헥실아크릴레이트
＜ 폴리머(A1)의 합성＞
교반기, 환류냉각기(還流冷却器), 온도계 및 질소도입관을 구비한 반응 장치에, 2 HEA：20질량부, AM：1질량부, BA：69질량부, 2 EHA：10질량부 및 용매로서 아세트산에틸을 넣고, 질소가스를 도입하면서 70℃로 승온(昇溫) 했다.
다음에, 열중합 개시제(2,2,-아조비스이소부티로니트릴(2,2,-azobisisobutyro nitrile), 상품명: AIBN, 와코우쥰약공업주식회사(Wako Pure Chemical Industries, Ltd.) 제조) 0.1 질량부를 교반하면서 첨가하고 10시간 반응시켜, 아크릴계 공중합체(폴리머(A1))을 얻었다.
이 폴리머(A1)의 합성에 이용한 모노머의 조성을 표 1에 나타낸다.
＜ 폴리머 (A2∼A30), (B1∼B22), (C1)의 합성＞
폴리머의 합성에 이용한 모노머의 조성을 표 1에 나타낸 내용으로 변경한 이외는, 폴리머(A1)의 합성예와 같게 해 합성을 실시했다.
이들 폴리머의 합성에 이용한 모노머의 조성을 표 1에 나타낸다.
[표 1]
Figure 112017102339314-pct00001
(투명 도전 시트의 제작)
＜ 실시예1 ＞
폴리머(A1):100질량부에 대해, 이소시아네이트계 가교제로서 트리메틸올프로판 (trimethylolpropane) 첨가 톨루엔 디이소시아네이트(tolylene diisocyanate) (콜로네이트(Coronate) L：일본 폴리우레탄공업주식회사(Nippon Polyurethane Industry Co.,Ltd) 제조) 0.3질량부와, 마이그레이션 억제제로서 합성 제올라이트(zeolite)(실리카(silica)/알루미나(alumina)의 비=18) 1질량부를 첨가하고 혼합하면서 탈포(脫泡)해, 폴리머(A1)을 포함한 도포액을 얻었다.
다음에, 이 폴리머(A1)을 포함한 도포액을, 지지체(두께가 100㎛인 폴리에틸렌테레프탈레이트(PET) 필름) 상에 건조 후의 두께가 50㎛가 되도록 도포해 건조시키고, 박리 처리된 PET 필름(두께 25㎛)을 도포면에 붙여, 점착제층이 형성된 지지체를 제작했다.
다음에, (선폭, 간격)=(10㎛, 190㎛)로 한 패턴 형상을 가지고 은나노와이어를 이용한 도전층이 형성된 지지체와, 박리처리된 PET 필름을 박리한 점착제층이 형성된 지지체를, 도전층이 형성된 지지체의 도전층이 형성된 면과 점착제층이 형성된 지지체의 점착제층이 형성된 면이 마주 향하듯이 붙였다.
또한, 붙임은, 도전층이 형성된 지지체의 제작에 이용한 것과 같은 라미네이타 (laminater)를 이용해 실시하고, 이 때의 라미네이트 조건은, 상온하에서, 롤닙압력(roll nip pressure)(선압)이 30 kN/m, 한 쌍의 롤사이를 통과하는 겹쳐진 2개의 지지체의 반송속도가 5 m/분이다.
그리고, 얻은 적층체를, 온도 23℃, 습도 65%에서 7일간 정치(靜置)하는 것으로, 도 2에 나타내는 패턴 형상 및 도 5에 나타내는 층 구조(제1의 기재(40A)(제3의 지지체)/점착제층(30)/도전층(20B)/제2의 기재(40B)(제1의 지지체))를 가지는 투명 도전 시트를 얻었다.
＜ 실시예 2∼ 실시예 30, 비교예 1∼ 비교예 22＞
점착제층의 형성에 이용한 점착제의 조성과 도전층의 패턴 형상을 표 2 및 표 3에 나타낸 내용으로 변경한 것 이외는, 실시예 1과 같게 해 투명 도전 시트를 얻었다.
＜ 참고예1 ＞
스퍼터링법(sputtering method)에 의해 무알칼리 유리기판(non-alkali glass substrate)의 표면에 막 두께가 200㎛인 ITO막을 형성했다.
다음에, 이 ITO막 상에 레지스트막(resist film)을 형성한 후, 도 2에 나타내는 패턴 형상을 반전시킨 형상을 가지는 포토마스크(photomask)를 이용해 레지스트막을 노광·현상해, 레지스트막을 패터닝(patterning) 했다.
다음에, 엣찬트(etchant)를 이용해 패터닝된 레지스트막이 형성된 ITO막을 가진 유리기판을 에칭(etching)하고, 계속해 ITO막 상에 잔류하고 있는 레지스트막을 레지스트 박리제에 의해 제거했다.
이것에 의해, 도 2에 나타내는 패턴 형상(선폭：20㎛, 간격：180㎛)을 가지는 ITO막으로부터 구성되는 도전층이 형성된 유리기판을 얻었다.
다음에, 실시예 1에 있어서, 도전층이 형성된 지지체 대신에, 상술한 ITO막으로부터 구성되는 도전층이 형성된 유리기판을 이용해 붙여 적층체로 한 후, 이 적층체의 점착제층이 형성된 지지체가 설치된 측으로부터 롤(roll)을 이용해 가압했다.
계속해, 이 적층체를, 온도 23℃, 습도 65%에서 7일간 정치하는 것으로써, 도 2에 나타내는 패턴 형상 및 도 5에 나타내는 층 구조(제1의 기재(40A)(제3 의 지지체)/점착제층(30)/도전층(20B)/제2의 기재(40B)(무알칼리 유리기판))를 가지는 투명 도전 시트를 얻었다.
(평가)
각 실시예, 비교예 및 참고예의 투명 도전 시트의 외관을 육안으로 관찰한 결과, 투명 도전 시트의 모두가 전체면이 투명했다.
또, 각 실시예, 비교예 및 참고예의 투명 도전 시트에 대해, 마이그레이션, 저항치 변화율, 박리성을 평가함과 동시에, 점착제층의 형성에 이용한 폴리머의 중량평균 분자량(Mw)도 측정했다.
이하에 상세한 것을 나타낸다.
＜중량평균 분자량(Mw)의 측정＞
또한, 표 1에 나타내는 각 폴리머의 중량평균 분자량(Mw)는, 겔 투과 크로마토 그래피(GPC)를 이용하고, 표준 폴리스티렌(polystyrene) 환산에 의한 중량평균 분자량(Mw)로서 구했다.
측정 조건을 이하에 나타낸다.
-측정 조건-
장치：HLC-8120(토우소주식회사(TOSOH CORPORATION) 제조)
컬럼(column)：G7000HXL(토우소주식회사 제조)
GMHXL(토우소주식회사 제조)
G2500HXL(토우소주식회사 제조)
샘플농도：1.5mg/ml(테트라하이드로퓨란(tetrahydrofuran)에 의해 희석) 이동상 용매(mobile phase solvent)：테트라하이드로퓨란
유속：1.0㎛l/min
컬럼의 온도：40℃
＜ 마이그레이션 ＞
각 실시예, 비교예 및 참고예의 투명 도전 시트를, 도2 중의 도전층(20B)를 구성하는 각각의 띠모양의 도전영역열(110B)(도전영역(100B))의 양단에 3.3 V의 전압을 가한 상태로, 고온고습 환경(온도 85℃, 습도 85%) 하에서 500시간 정치했다.
그 후, 고온고습 환경하에서 통전(通電)한 투명 도전 시트의 도전층 및 그 근처을 주사형전자현미경에 의해 관찰해, 마이그레이션의 유무 및 그 정도를 평가했다.
또한, 표 2, 표 3 중에 나타내는 결과의 평가 기준은 이하와 같다.
○：마이그레이션은 전혀 관찰되지 않는다.
△：약간의 마이그레이션이 관찰되었다.
×：현저한 마이그레이션이 관찰되었다.
＜저항치 변화율의 평가＞
도전층을 구성하는 금속 재료의 마이그레이션에 기인하는 저항치의 변화를 평가하기 위해서, 각 실시예, 비교예 및 참고예의 투명 도전 시트에 대해서, 도 2중의 Y방향의 일단측에 위치하는 1개의 도전영역열(110B) (도전영역 (100B))의 양단에 테스터(tester)를 접속해 선저항(kΩ)을 측정했다.
여기서, 선저항(線抵抗)은, 투명 도전 시트를 제작한 후의 초기 상태의 저항치(Ri)와, 저항치(Ri)를 측정 끝마친 투명 도전 시트를 고온고습 환경하(온도 85℃, 습도 85%)에서 500시간 방치(放置)한 후의 저항치(Rw)에 대해서 측정했다.
그리고, 아래의 식(1)에 의해 투명 도전 시트를 고온고습 환경에 방치했을 경우의 저항치 변화율 RCw(%)를 구했다. 결과를 표 2, 표 3에 나타낸다.
·식(1) RCw =100×(Rw－ Ri )/ Ri
또한, 표 2, 표 3에 나타내는 결과의 평가 기준은 이하와 같다.
○：저항치 변화율 RC가 2% 이하이다.
△：저항치 변화율 RC가 2%를 넘고 5% 이하이다.
×：저항치 변화율 RC가 5%를 넘는다.
＜ 내박리성의 평가＞
각 실시예, 비교예 및 참고예의 투명 도전 시트의 제작에 이용한 점착제층이 형성된 지지체를 5cm×6cm로 절단한 시험편(試驗片)을 유리기판의 표면에 붙인 후, 무게 2kg의 롤을 3 왕복시켜 압착(壓着)했다.
압착 후, 고온고습 환경하(온도 85℃, 습도 85%)에서 500시간 방치한 후, 시험편의 뜸,박리를 육안으로 관찰했다. 결과를 표 2, 표 3에 나타낸다.
또한, 표 2, 표 3에 나타내는 결과의 평가 기준은 이하와 같다.
○：뜸, 박리는 전혀 관찰되지 않는다.
△：약간의 뜸, 박리가 관찰되었다.
×：뜸, 박리가 관찰되었다.
[표 2]
Figure 112017102339314-pct00002
[표 3]
Figure 112017102339314-pct00003
10, 10A, 10B, 10C, 10D, 10E, 10F：투명 도전 시트
20, 20A, 20B, 20C, 20D：도전층
30, 30A, 30B：점착제층
40, 40A, 40B, 40C：기재
100, 100A, 100B：도전영역
102：배선
110, 110A, 110B：도전영역열
112：인출 전극부
120：접속부
130：비도전영역
200：터치패널 장치
210：화상 표시 장치
212：화상 표시면
220, 230：고정용 점착층
240：투명보호층
300：터치패널 모듈

Claims (4)

  1. 도전성 물질로서 금속 재료를 이용한 도전층(導電層); 및
    상기 도전층에 당접(當接)하는 점착제층(粘着劑層)을 적어도 구비하고,
    상기 점착제층은,
    친수성 아크릴계 모노머를 공중합 모노머 성분으로서 가지는 아크릴계 공중합체와,
    (i) 수분흡수제 또는 (ii) 수분흡수제 및 금속이온 포착제(捕捉劑)의 조합으로 이루어지는 마이그레이션(migration) 억제제를 포함하고,
    상기 친수성 아크릴계 모노머는, 수산기, 알콕시기, 아미노기 및 아마이드기 로부터 구성되는 군으로부터 선택되는 적어도 1종의 친수성기를 포함하며,
    상기 아크릴계 공중합체의 공중합 모노머 성분에 있어서의 상기 친수성 아크릴계 모노머의 배합비율이, 상기 아크릴계 공중합체의 총중량의 15 wt% 이상인,
    투명 도전 시트.
  2. 도전성 물질로서 금속 재료를 이용한 도전층; 및
    상기 도전층에 당접하는 점착제층을 적어도 구비하고,
    상기 점착제층은,
    친수성 아크릴계 모노머를 공중합 모노머 성분으로서 가지는 아크릴계 공중합체와,
    (i) 수분흡수제 또는 (ii) 수분흡수제 및 금속이온 포착제(捕捉劑)의 조합으로 이루어지는 마이그레이션 억제제를 포함하고,
    상기 친수성 아크릴계 모노머는, 수산기, 알콕시기, 아미노기 및 아마이드기 로부터 구성되는 군으로부터 선택되는 적어도 1종의 친수성기를 포함하며,
    상기 아크릴계 공중합체의 공중합 모노머 성분에 있어서의 상기 친수성 아크릴계 모노머의 배합비율이, 상기 아크릴계 공중합체의 총중량의 15 wt% 이상인,
    터치패널 모듈.
  3. 화상 표시 장치; 및
    상기 화상 표시 장치의 화상 표시면 측에 설치되고, 도전성 물질로서 금속 재료를 이용한 도전층 및 상기 도전층에 당접하는 점착제층을 적어도 구비하고,
    상기 점착제층은,
    친수성 아크릴계 모노머를 공중합 모노머 성분으로서 가지는 아크릴계 공중합체와,
    (i) 수분흡수제 또는 (ii) 수분흡수제 및 금속이온 포착제(捕捉劑)의 조합으로 이루어지는 마이그레이션 억제제를 포함하고,
    상기 친수성 아크릴계 모노머는, 수산기, 알콕시기, 아미노기 및 아마이드기 로부터 구성되는 군으로부터 선택되는 적어도 1종의 친수성기를 포함하며,
    상기 아크릴계 공중합체의 공중합 모노머 성분에 있어서의 상기 친수성 아크릴계 모노머의 배합비율이, 상기 아크릴계 공중합체의 총중량의 15 wt% 이상인,
    터치패널 장치.
  4. 삭제
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