KR102527429B1 - 보호 필름이 부착된 투명 도전성 필름 - Google Patents

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Abstract

[과제] 내찰상성이 높고, 시트상으로 했을 때, 문제가 될 정도의 컬이 발생하지 않는 보호 필름이 부착된 투명 도전성 필름을 실현한다.
[해결수단] 필름 기재 (11) 와, 필름 기재 (11) 의 일방의 주면에 형성된 광학 조정층 (12) 과, 광학 조정층 (12) 상에 형성된 투명 도전층 (13) 을 구비한 투명 도전성 필름 (15) 과, 필름 기재 (11) 의 투명 도전층 (13) 과는 반대측의 주면에 첩합된 보호 필름 (14) 을 구비한 보호 필름이 부착된 투명 도전성 필름 (10) 으로서, 투명 도전성 필름 (15) 및 보호 필름 (14) 은, 주면 내의 적어도 일 방향에서 열수축하는 특성을 갖고, 투명 도전성 필름 (15) 의 주면 내의 최대 열수축률 (％) 의 절대값이, 보호 필름 (14) 의 주면 내의 최대 열수축률 (％) 의 절대값보다 작고, 그 차가 0.05 ％ ∼ 0.6 ％ 이다.

Description

보호 필름이 부착된 투명 도전성 필름{TRANSPARENT CONDUCTIVE FILM WITH PROTECTIVE FILM}
본 발명은 보호 필름이 부착된 투명 도전성 필름에 관한 것이다.
종래부터, 필름 기재의 일방의 주면에 광학 조정층과 투명 도전층을 구비한 투명 도전성 필름이 알려져 있다. 투명 도전성 필름은 터치 패널 등에 사용되고 있다. 투명 도전성 필름의 내찰상성을 높게 하는 수법의 일례로서, 광학 조정층을, 스퍼터링법으로 대표되는 건식 성막법에 의해 형성하는 수법이 있다. 투명 도전성 필름은, 대표적으로는, 장척의 필름 기재에 각 층의 성막을 연속적으로 실시하는 롤·투·롤 방식으로 제조된다.
투명 도전성 필름은 롤상으로 권회 (卷回) 된 상태로부터, 소정의 형상 치수의 시트상으로 잘라내어지고, 투명 도전층을 결정화시키기 위한 가열 처리를 실시한 후, 패터닝이나 에칭에 의해 미세한 배선을 형성하는 후가공이 실시되는 경우가 있다. 그 때, 투명 도전성 필름의 시트의 취급을 용이하게 하기 위하여, 필름 기재의 다른 주면에 보호 필름을 형성하는 기술이 특허문헌 1 (일본 특허 제5245893호) 에 개시되어 있다.
그러나, 상기한 내찰상성이 우수한 보호 필름이 부착된 투명 도전성 필름의 시트는, 가열 처리 후로부터 시간 경과적으로 컬 (휨) 이 발생하고, 컬이 서서히 커진다는 문제가 있다. 컬이 커지면, 보호 필름이 부착된 투명 도전성 필름의 시트의, 터치 패널 디바이스의 제조 공정 (예를 들어, 투명 도전층의 가열 결정화 공정이나 다른 재료와의 첩합 (貼合) 공정) 에 있어서의 취급이 곤란해진다. 종래의 터치 패널은 휴대 전화로 대표되는, 소형의 애플리케이션이 많았기 때문에, 소형 사이즈 (예를 들어, 10 ㎝ × 10 ㎝) 의 시트로 컬을 평가하는 것이 통례이며, 컬의 문제는 현재화되어 있지 않았지만, 최근, 터치 패널의 대형화 (예를 들어 A4 사이즈 이상) 에 수반하여, 컬이 크게 나오기 쉬워져, 컬의 문제가 현재화되어 왔다. 예를 들어, 동일한 보호 필름이 부착된 투명 도전성 필름을 10 ㎝ × 10 ㎝ 와 50 ㎝ × 50 ㎝ 의 사이즈로 잘라내고, 각각 컬 평가를 실시한 결과, 10 ㎝ × 10 ㎝ 사이즈의 시트의 컬이 충분히 작은 수준 (예를 들어, 5 ㎜) 이라도, 50 ㎝ × 50 ㎝ 의 시트의 컬은 매우 큰 (예를 들어, 20 ㎜) 경우가 있다.
한편, 종래부터 광학 조정층을, 도공법으로 대표되는 습식 성막법에 의해 형성한 투명 도전성 필름이 있다. 광학 조정층을 습식 성막법에 의해 형성한 투명 도전성 필름에서는, 상기와 동일한 보호 필름을 형성했을 때에도, 상기와 같은 컬의 문제는 거의 발생하지 않는다. 그러나, 광학 조정층을 습식 성막법에 의해 형성한 투명 도전성 필름은 내찰상성이 낮다는 문제가 있다. 그 때문에, 내찰상성이 높고, 또한 컬의 문제가 발생하지 않는 투명 도전성 필름이 요망되고 있다.
일본 특허 제5245893호 공보
본 발명의 목적은, 내찰상성이 높고, 또한 시트상으로 한 경우, 문제가 될 정도의 컬이 발생하지 않는 투명 도전성 필름을 실현하는 것이다.
본 발명자들은 상기 과제를 예의 검토한 결과, 투명 도전성 필름의 최대 열수축률의 절대값을, 보호 필름의 최대 열수축률의 절대값보다 작은 특정한 범위로 함으로써 상기 과제가 해결되는 것을 알아내어, 본 발명을 완성하였다. 투명 도전성 필름의 열수축률은 주면 내의 방향에 따라 상이한 경우가 있다. 그 경우, 투명 도전성 필름의 열수축률로서 주면 내의 최대 열수축률을 사용한다. 보호 필름의 열수축률도 동일하다.
(1) 본 발명의 보호 필름이 부착된 투명 도전성 필름은, 필름 기재의 일방의 주면에, 적어도 광학 조정층과 투명 도전층을 이 순서로 구비한 적층체로 이루어지는 투명 도전성 필름을 구비한다. 또, 필름 기재의, 투명 도전층과는 반대측의 주면에 첩합된 보호 필름을 구비한다. 광학 조정층은 스퍼터링막을 포함한다. 투명 도전성 필름 및 보호 필름은, 주면 내의 적어도 일 방향에서 열수축하는 특성을 갖는다. 투명 도전성 필름의 주면 내의 최대 열수축률 (％) 의 절대값은, 보호 필름의 주면 내의 최대 열수축률 (％) 의 절대값보다 작고, 그 차는 0.05 ％ ∼ 0.6 ％ 이다.
(2) 본 발명의 보호 필름이 부착된 투명 도전성 필름은, 필름 기재의 일방의 주면에, 적어도 광학 조정층과 투명 도전층을 이 순서로 구비한 적층체로 이루어지는 투명 도전성 필름을 구비한다. 또, 필름 기재의, 투명 도전층과는 반대측의 주면에 첩합된 보호 필름을 구비한다. 광학 조정층은, 두께 방향에 있어서, 탄소 원자의 함유량이 0.2 atomic％ 이하인 영역을 포함한다. 투명 도전성 필름 및 보호 필름은, 주면 내의 적어도 일 방향에서 열수축하는 특성을 갖는다. 투명 도전성 필름의 주면 내의 최대 열수축률 (％) 의 절대값은, 보호 필름의 주면 내의 최대 열수축률 (％) 의 절대값보다 작고, 그 차는 0.05 ％ ∼ 0.6 ％ 이다.
(3) 본 발명의 보호 필름이 부착된 투명 도전성 필름은, 필름 기재의 일방의 주면에, 적어도 광학 조정층과 투명 도전층을 이 순서로 구비한 적층체로 이루어지는 투명 도전성 필름을 구비한다. 또, 필름 기재의, 투명 도전층과는 반대측의 주면에 첩합된 보호 필름을 구비한다. 광학 조정층의 투습도는 1.0 g/㎡·day 이하이다. 투명 도전성 필름 및 보호 필름은, 주면 내의 적어도 일 방향에서 열수축하는 특성을 갖는다. 투명 도전성 필름의 주면 내의 최대 열수축률 (％) 의 절대값은, 보호 필름의 주면 내의 최대 열수축률 (％) 의 절대값보다 작고, 그 차는 0.05 ％ ∼ 0.6 ％ 이다.
(4) 본 발명의 보호 필름이 부착된 투명 도전성 필름에 있어서는, 보호 필름이 부착된 투명 도전성 필름이, 정방형 혹은 장방형의 시트로 잘라내어진 상태로, 시트가 온도 140 ℃ 에서 90 분간 가열되고, 계속해서 온도 25 ℃, 상대 습도 55 ％ 의 환경에 1 분간 ∼ 4 시간 노출되었을 때에 발생하는 컬의 절대값이, 전체 노출 시간을 통하여, 시트의 대각선 길이의 2.1 ％ 이하이다.
(5) 본 발명의 보호 필름이 부착된 투명 도전성 필름에 있어서는, 보호 필름이 부착된 투명 도전성 필름이, 면적 600 ㎠ 이상의, 정방형 혹은 장방형의 시트로 잘라내어진 상태로 140 ℃ 에서 90 분간 가열되고, 계속해서 온도 25 ℃, 상대 습도 55 ％ 의 환경에 1 분간 ∼ 4 시간 노출되었을 때에 발생하는 컬의 절대값이, 전체 노출 시간을 통하여 15 ㎜ 이하이다.
(6) 본 발명의 보호 필름이 부착된 투명 도전성 필름에 있어서는, 보호 필름과 필름 기재의 층간 밀착력이, 모든 각 층간의 층간 밀착력 중에서 최소이다.
(7) 본 발명의 보호 필름이 부착된 투명 도전성 필름에 있어서는, 투명 도전성 필름의, 온도 40 ℃, 상대 습도 90 ％ 에서의 투습도가 1.0 g/㎡·day 이하이다.
(8) 본 발명의 보호 필름이 부착된 투명 도전성 필름에 있어서는, 보호 필름이 부착된 투명 도전성 필름이, 정방형 혹은 장방형의 시트로 잘라내어진 상태로 시트가 140 ℃ 에서 90 분간 가열되고, 계속해서 온도 25 ℃, 상대 습도 55 ％ 의 환경에 1 분간 ∼ 4 시간 노출되었을 때에 발생하는 컬의 실측값에 대하여, 투명 도전성 필름측으로의 컬의 실측값을 플러스값으로 하고, 보호 필름측으로의 컬의 실측값을 마이너스값으로 했을 때, 전체 노출 시간을 통하여, 시트의 4 꼭지점에 있어서의 컬의 실측값의 평균값이 마이너스값이 된다.
(9) 본 발명의 보호 필름이 부착된 투명 도전성 필름에 있어서는, 보호 필름이 부착된 투명 도전성 필름이, 정방형 혹은 장방형의 시트로 잘라내어진 상태로, 시트가 온도 140 ℃ 에서 90 분간 가열되고, 계속해서 온도 25 ℃, 상대 습도 55 ％ 의 환경에 1 분간 ∼ 4 시간 노출되었을 때에 발생하는, 4 꼭지점에 있어서의 컬의 방향이, 전체 노출 시간을 통하여, 보호 필름측으로의 컬이다.
(10) 본 발명의 보호 필름이 부착된 투명 도전성 필름에 있어서는, 필름 기재 및 보호 필름이 모두 폴리에틸렌테레프탈레이트로 이루어지고, 모두 MD (Machine Direction) 방향 (흐름 방향) 의 열수축률이 최대 열수축률이다.
본 발명에 의해, 내찰상성이 높고, 또한 시트상으로 한 경우, 문제가 될 정도의 컬이 발생하지 않는 투명 도전성 필름이 실현되었다.
도 1 은 본 발명의 보호 필름이 부착된 투명 도전성 필름의 모식도
도 2 는 보호 필름이 부착된 투명 도전성 필름의 컬을 억제하는 메커니즘의 설명도
도 3 은 종래의 보호 필름이 부착된 투명 도전성 필름의 제 1 예의 모식도
도 4 는 종래의 보호 필름이 부착된 투명 도전성 필름의 제 2 예의 모식도
도 5 는 본 발명의 실시예의 보호 필름이 부착된 투명 도전성 필름의 모식도
도 6 은 비교예 3 의 보호 필름이 부착된 투명 도전성 필름의 모식도
도 7 은 ESCA 법에 의한 In, Si, O, C 원자에 관한 뎁스 프로파일
[본 발명의 보호 필름이 부착된 투명 도전성 필름]
도 1 에 본 발명의 보호 필름이 부착된 투명 도전성 필름 (10) 의 1 예의 모식도를 나타낸다. 도 1 의 보호 필름이 부착된 투명 도전성 필름 (10) 에서는, 필름 기재 (11) 의 일방의 주면에 광학 조정층 (12) 이 형성되고, 광학 조정층 (12) 상에 투명 도전층 (13) 이 형성되어 있다. 필름 기재 (11) 의 투명 도전층 (13) 과 반대측의 주면에는 보호 필름 (14) 이, 예를 들어 도시되지 않은 점착제에 의해 첩합되어 있다. 필름 기재 (11) 와 광학 조정층 (12) 과 투명 도전층 (13) 의 적층체를 투명 도전성 필름 (15) 이라고 한다. 투명 도전성 필름 (15) 및 보호 필름 (14) 은, 통상 수지 필름에 의해 구성된다. 수지 필름은, 가열에 의해 치수 변화되기 쉽고, 일반적으로 주면 내의 적어도 일 방향에서 열수축하기 쉽다. 따라서, 투명 도전성 필름 (15) 및 보호 필름 (14) 은, 주면 내의 적어도 일 방향에서 열수축하기 쉽다. 투명 도전성 필름 (15) 의 최대 열수축률의 절대값은, 보호 필름 (14) 의 최대 열수축률의 절대값보다 작다. 또한 투명 도전성 필름 (15) 의 열수축률은 압도적으로 두께가 두꺼운 필름 기재 (11) 의 열수축률이 지배적이다.
필름 기재 (11) 는 주면 내에 있어서 방향에 따라 열수축률이 상이한 경우가 있다. 그 때문에 투명 도전성 필름 (15) 은 주면 내에 있어서 방향에 따라 열수축률이 상이한 경우가 있다. 투명 도전성 필름 (15) 의 최대 열수축률로는, 주면 내에서 최대의 열수축률을 사용한다. 또 보호 필름 (14) 도 주면 내에 있어서 방향에 따라 열수축률이 상이한 경우가 있다. 보호 필름 (14) 에 대해서도 최대 열수축률로는, 주면 내에서 최대의 열수축률을 사용한다.
보호 필름이 부착된 투명 도전성 필름 (10) 의 최대 열수축률은 0.06 ％ ∼ 0.68 ％ 가 바람직하고, 0.10 ％ ∼ 0.64 ％ 가 보다 바람직하고, 0.10 ％ ∼ 0.54 ％ 가 더욱 바람직하다. 최대 열수축률이 상기 범위이면, 가열 공정을 거치는 경우라도, 투명 도전층 (13) 의 미세 배선 가공을 양호한 정밀도로 실시할 수 있다.
[필름 기재]
필름 기재 (11) 는, 예를 들어, 폴리에틸렌테레프탈레이트, 폴리에틸렌나프탈레이트, 폴리올레핀, 폴리시클로올레핀, 폴리카보네이트, 폴리에테르술폰, 폴리아릴레이트, 폴리이미드, 폴리아미드, 폴리스티렌, 노르보르넨 등으로 이루어진다. 필름 기재 (11) 의 재질은 이것들에 한정되는 것은 아니지만, 투명성, 내열성 및 기계 특성이 우수한 폴리에틸렌테레프탈레이트가 특히 바람직하다.
필름 기재 (11) 의 두께는, 예를 들어 20 ㎛ 이상, 300 ㎛ 이하이고, 바람직하게는 40 ㎛ 를 초과하고, 300 ㎛ 이하이지만, 이것에 한정되는 것은 아니다. 단 필름 기재 (11) 의 두께가 20 ㎛ 미만이면 취급이 곤란해질 우려가 있다. 필름 기재 (11) 의 두께가 300 ㎛ 를 초과하면, 터치 패널 등에 실장했을 때에 투명 도전성 필름 (15) 의 두께가 과대하다는 문제가 발생하는 경우가 있다.
필름 기재 (11) 의 투습도는, 예를 들어 3 g/㎡·day 이상이다. 도시하지 않았지만, 필름 기재 (11) 의 투명 도전층 (13) 측의 면과 보호 필름 (14) 측의 면에는, 필요에 따라 접착 용이층, 언더코트층, 혹은 하드코트층 등의 기능층을 구비하고 있어도 된다. 접착 용이층은 필름 기재 (11) 와 필름 기재 (11) 상에 형성되는 층 (예를 들어, 광학 조정층 (12)) 의 밀착성을 높이는 기능을 갖는다. 언더코트층은 필름 기재 (11) 의 반사율이나 광학 색상을 조정하는 기능을 갖는다. 하드코트층은 투명 도전성 필름 (15) 의 내찰상성을 높인다. 상기 기능층은, 바람직하게는 유기 수지를 포함하는 조성으로 이루어진다.
필름 기재 (11) 의 최대 열수축률은, 0.05 ％ ∼ 0.65 ％ 가 바람직하고, 0.10 ％ ∼ 0.60 ％ 가 보다 바람직하고, 0.10 ％ ∼ 0.50 ％ 가 더욱 바람직하다. 필름 기재 (11) 의 최대 열수축률이 0.05 ％ 미만이면, 투명 도전층 (13) 의 압축 응력이 지나치게 작아져, 투명 도전층 (13) 의 내가습 신뢰성이 악화되는 경우가 있다. 필름 기재 (11) 의 최대 열수축률이 0.65 ％ 를 초과하면, 투명 도전층 (13) 을 패터닝하여 배선 형성할 때, 배선의 위치 정밀도가 현저하게 악화될 우려가 있다.
[투명 도전층]
투명 도전층 (13) 은, 금속의 도전성 산화물을 주성분으로 하는 박막층, 또는 주금속과 1 종 이상의 불순물 금속을 함유하는 복합 금속 산화물을 주성분으로 하는 투명 박막층이다. 투명 도전층 (13) 은, 가시광역에서 광 투과성을 갖고, 또한 도전성을 갖는 것이면, 그 구성 재료는 특별히 한정되는 것은 아니다.
투명 도전층 (13) 에는, 예를 들어, 인듐 산화물, 인듐주석 산화물 (ITO : Indium Tin Oxide), 인듐아연 산화물 (IZO : Indium Zinc Oxide), 인듐갈륨아연 산화물 (IGZO : Indium Gallium Zinc Oxide) 등이 사용되는데, 저비저항이나 투과 색상의 관점에서 인듐주석 산화물이 보다 바람직하다. 투명 도전층 (13) 은, 비정질이어도 결정질이어도 되는데, 결정질인 것이 보다 바람직하다.
투명 도전층 (13) 이 결정질인지의 여부는, 투과형 전자 현미경 (TEM : Transmission Electron Microscope) 을 사용하여 평면 TEM 관찰을 실시함으로써 확인할 수 있다. 본 명세서에서는, 25,000 배에서의 평면 TEM 화상에 있어서, 결정립이 차지하는 면적 비율이 50 ％ 이하 (바람직하게는, 0 ％ 이상 30 ％ 이하) 인 경우 비정질이라고 하고, 50 ％ 를 초과할 때에는 (바람직하게는, 80 ％ 이상) 결정질이라고 한다.
결정질의 투명 도전층 (13) 은, 내습열 신뢰성이 우수하다. 결정질의 투명 도전층 (13) 은, 결정 입계를 갖기 때문에, 입계를 경유하여 물이 통과하기 쉽고, 비정질의 투명 도전층에 비해 투습도를 크게 할 수 있다. 투명 도전층 (13) 의 투습도는, 예를 들어 1 g/㎡·day 이다. 또, 결정질의 투명 도전층은, 비정질의 투명 도전층보다 내찰상성이 열등한 경우가 있지만, 본원의 투명 도전성 필름 (15) 은 내찰상성이 우수한 광학 조정층 (12) 을 구비하기 때문에, 결정질의 투명 도전층 (13) 을 바람직하게 사용할 수 있다. 필름 기재 (11) 에 저온에서 형성된 인듐주석 산화물층은 비정질이며, 이것을 가열 처리함으로써, 비정질로부터 결정질로 전화한다. 인듐주석 산화물층은 결정질로 전화함으로써 표면 저항값이 낮아진다.
투명 도전층 (13) 의 비저항은, 4 × 10-4 Ω·㎝ 이하인 것이 바람직하고, 3.8 × 10-4 Ω·㎝ 이하인 것이 보다 바람직하고, 3.5 × 10-4 Ω·㎝ 이하인 것이 더욱 바람직하고, 3.3 × 10-4 Ω·㎝ 이하인 것이 가장 바람직하고, 하한값은, 예를 들어 1 × 10-4 Ω·㎝ 이상이다. 투명 도전층 (13) 의 비저항을 작게 함으로써, 대형 터치 패널의 투명 전극으로도 바람직하게 사용할 수 있다. 또, 투명 도전층 (13) 의 비저항이 작으면, 투명 도전층의 두께를 과도하게 두껍게 할 필요가 없어지고, 투명 도전층 (13) 의 광 투과율을 보다 높게 할 수 있다. 투명 도전층 (13) 은, 박막화하면 내찰상성이 악화되는 경우가 있지만, 본원의 투명 도전성 필름 (15) 은 내찰상성이 우수한 광학 조정층 (12) 을 구비하기 때문에, 비저항이 작은 박막의 투명 도전층 (13) 을 바람직하게 사용할 수 있다. 또한, 투명 도전층 (13) 의 비저항은, JIS K7194 (1994년) 에 준하여, 사단자법에 의해 측정한 투명 도전층 (13) 의 표면 저항값 (Ω/□) 과, 투과형 전자 현미경에 의해 측정한 투명 도전층 (13) 의 두께를 사용하여 구할 수 있다. 또한, 투명 도전층 (13) 의 표면 저항값은, 200 Ω/□ 이하인 것이 바람직하고, 150 Ω/□ 이하인 것이 보다 바람직하고, 100 Ω/□ 이하인 것이 더욱 바람직하고, 하한값은, 예를 들어 40 Ω/□ 이상이다. 상기 범위이면, 대형 터치 패널의 투명 전극으로도 바람직하게 사용할 수 있다.
[보호 필름]
보호 필름 (14) 은, 예를 들어, 폴리에틸렌테레프탈레이트, 폴리에틸렌나프탈레이트, 폴리올레핀, 폴리시클로올레핀, 폴리카보네이트, 폴리에테르술폰, 폴리아릴레이트, 폴리이미드, 폴리아미드, 폴리스티렌, 노르보르넨 등으로 이루어진다. 보호 필름 (14) 의 재질이 이것들에 한정되는 것은 아니지만, 투명성, 내열성 및 기계 특성이 우수한 폴리에틸렌테레프탈레이트가 특히 바람직하다.
보호 필름 (14) 의 두께는, 보호 필름이 부착된 투명 도전성 필름 (10) 의 취급을 양호하게 할 수 있는 두께이면 특별히 한정되지 않지만, 20 ㎛ 이상, 300 ㎛ 이하가 바람직하고, 40 ㎛ 이상, 300 ㎛ 이하인 것이 보다 바람직하다. 보호 필름 (14) 의 두께가 20 ㎛ 미만이면 취급이 곤란해질 우려가 있다. 또 보호 필름 (14) 의 두께가 300 ㎛ 를 초과하면 권회가 곤란해질 우려가 있다.
보호 필름 (14) 의 두께 (Tp) 와 필름 기재 (11) 의 두께 (Ts) 의 비 (Ts/Tp) 는, 0.1 ∼ 3.0 이 바람직하고, 0.3 ∼ 2.0 이 보다 바람직하고, 0.3 ∼ 1.5 가 더욱 바람직하다. Ts/Tp 가 상기의 범위이면, 보호 필름이 부착된 투명 도전성 필름 (10) 의 취급성을 확실하게 향상시킬 수 있다.
보호 필름 (14) 의 투습도는, 예를 들어 3 g/㎡·day 이상이다. 보호 필름 (14) 의 최대 열수축률은 0.10 ％ ∼ 0.70 ％ 가 바람직하고, 0.15 ％ ∼ 0.65 ％ 가 보다 바람직하고, 0.15 ％ ∼ 0.55 ％ 가 더욱 바람직하다. 보호 필름 (14) 의 최대 열수축률이 상기 범위이면, 투명 도전성 필름 (15) 의 각종 특성을 악화시킬 우려가 없다.
보호 필름 (14) 은 필름 기재 (11) 에, 예를 들어, 도시되지 않은 점착제에 의해 첩합된다. 본 발명에 있어서의 보호 필름 (14) 은, 투명 도전성 필름 (15) 을, 예를 들어, 터치 패널 부재에 첩합할 때, 필름 기재 (11) 로부터 박리할 필요가 있다. 이 때, 광학 조정층 (12) 이 필름 기재 (11) 로부터 박리되거나, 투명 도전층 (13) 이 광학 조정층 (12) 으로부터 박리되거나 하면, 투명 도전성 필름 (15) 이 파괴된다. 그러한 것을 방지하기 위하여, 보호 필름 (14) 과 필름 기재 (11) 의 층간 밀착력이, 모든 층간 밀착력 중에서 최소인 것이 필요하다. 상기 층간 밀착력으로는, 보호 필름 (14) 을 필름 기재 (11) 로부터 박리할 때, 광학 조정층 (12) 이 필름 기재 (11) 로부터 박리되거나, 투명 도전층 (13) 이 광학 조정층 (12) 으로부터 박리되거나 하지 않는 범위에서 적절히 설정하면 되고, 예를 들어 3 N/50 ㎜ 이하인 것이 바람직하다. 보호 필름의 박리력은, JIS Z0237 에 준거한, 180 °박리 시험에 의해 측정할 수 있다.
본 명세서에 있어서의, 보호 필름 (14) 은, 터치 패널 장착시에는 최종적으로 박리되고, 파기된다. 또한, 필름 기재 (11) 와 보호 필름 (14) 을 박리할 때, 계면에 존재한 점착제 등은 보호 필름 (14) 에 접착된 상태로 박리되는 것이 바람직하다. 필름 기재 (11) 에 점착제가 접착된 상태로 박리되면, 투명 도전성 필름의 용도가 한정된다. 또, 점착제 등의 문제가 발생한 경우 (예를 들어, 가열에 의한 점착제의 발포) 라도, 최종적으로 박리되고, 파기되는 보호 필름측에 점착제 등을 남기는 형태로 함으로써, 투명 도전성 필름 (15) 은 사용상의 악영향을 받기 어려워진다.
[광학 조정층]
광학 조정층 (12) 은, 필름 기재 (11) 와 투명 도전층 (13) 사이에 형성되는 굴절률 조정을 위한 층이며, 이 층의 존재에 의해 투명 도전성 필름 (15) 의 광학 특성 (예를 들어, 반사 특성) 을 최적화할 수 있다. 광학 조정층 (12) 은, 건식 성막법에 의해, 필름 기재 (11) 상에 성막되는 건식 광학 조정층이며, 그 조성은 무기 산화물을 포함하고, 바람직하게는 무기 산화물로 이루어진다. 광학 조정층 (12) 의 형성 방법은, 충분한 내찰상성이 얻어지는 건식 성막법이면 한정되지는 않지만, 특히 스퍼터링법이 바람직하다. 스퍼터링법으로 형성한 막은, 다른 건식 성막법 (예를 들어, 진공 증착법) 과 비교하여, 특히 치밀한 막을 안정적으로 얻을 수 있기 때문에, 스퍼터링법으로 형성한 무기 산화물층을 포함하는 광학 조정층 (12) 은 우수한 내찰상성을 갖는다.
스퍼터링법으로 광학 조정층 (12) 을 성막할 때의, 스퍼터링 가스의 압력은 0.05 ㎩ ∼ 0.5 ㎩ 가 바람직하고, 0.09 ㎩ ∼ 0.3 ㎩ 가 보다 바람직하다. 스퍼터링 가스의 압력을 상기 범위로 함으로써, 보다 치밀한 막을 형성할 수 있다. 스퍼터링 가스의 압력이 0.5 ㎩ 를 초과하면, 치밀한 막이 얻어지지 않게 될 우려가 있다. 스퍼터링 가스의 압력이 0.05 ㎩ 를 밑돌면 방전이 안정되지 않게 되어, 투명 도전성 필름 (15) 의 광학 특성 (예를 들어, 투과율) 을 악화시킬 우려가 있다.
광학 조정층 (12) 의 구성 재료는 특별히 한정되지 않지만, 예를 들어, 규소 산화물 (일산화규소 (SiO), 이산화규소 (SiO2, 통상 이것을 산화규소라고 한다), 아산화규소 (SiOx : x 는 1 이상 2 미만)), 산화알루미늄 (Al2O3), 산화니오브 (Nb2O5), 산화지르코늄 (ZrO2), 산화티탄 (TiO2) 등의 무기 산화물이다. 광학 조정층 (12) 은, 단층의 무기 산화물층이어도 되고, 주원자가 상이한 무기 산화물층이 복수층 적층되어 이루어지는 무기 산화물층 적층체여도 된다. 건식의 무기 산화물을 포함하여 이루어지는 광학 조정층 (12) 은 습식 광학 조정층 (22) (후술하는 도 3) 보다 내찰상성이 높기 때문에, 투명 도전층 (13) 의 미세한 배선 패턴이 찰상에 의해 단선되는 것이 억제된다.
내찰상성이 우수한 광학 조정층 (12) 으로 하기 위해서는, 광학 조정층 (12) 의 투습도는, 예를 들어 1.0 g/㎡·day 이하이고, 바람직하게는 0.8 g/㎡·day 이하이고, 보다 바람직하게는 0.6 g/㎡·day 이하이고, 더욱 바람직하게는 0.4 g/㎡·day 이하이고, 또 예를 들어, 0.001 g/㎡·day 이상이고, 바람직하게는 0.01 g/㎡·day 이상이다. 이것은 필름 기재 (11) 나 보호 필름 (14) 의 투습도보다 대략 1 자리수 이상 작은 수준이다. 광학 조정층 (12) 의 투습도가 상기 범위이면, 무기 산화물층의 막 밀도가 충분히 높기 때문에, 충분한 내찰상성을 얻을 수 있다. 광학 조정층 (12) 의 투습도가 0.001 g/㎡·day 보다 작으면, 무기 산화물층의 막 밀도가 과도하게 높아지고, 경도가 지나치게 높아져, 내굴곡성이 악화될 우려가 있다. 또, 광학 조정층 (12) 의 투습도가 1.0 g/㎡·day 를 초과하면, 막 밀도가 부족하여 내찰상성이 악화될 우려가 있다. 또한, 광학 조정층 (12) 의 투습도는, 투명 도전성 필름 (15) 을 구성하는 층 중에서 가장 낮은 것이 바람직하고, 그렇게 함으로써 충분히 막 밀도가 높은 광학 조정층 (12) 이 얻어지고, 내찰상성이 우수한 투명 도전성 필름 (15) 을 얻을 수 있다.
광학 조정층 (12) 은, 무기 산화물을 구성하는 무기 원자 및 산소 원자 이외의 불순물 원자를 실질적으로 포함하지 않는 영역을 갖고 있는 것이 바람직하고, 구체적으로는 탄소 원자가 0.2 atomic％ 이하인 영역을 갖는 것이 바람직하다. 광학 조정층 (12) 에 포함될 수 있는 탄소 원자는, 예를 들어, 필름 기재 (11) 나 필름 기재 (11) 에 습식 공법으로 형성된 하드코트층 (도시되지 않은) 에서 유래하는 불순물 원자이다. 또, 습식 광학 조정층 (22) (후술하는 도 3) 은, 유기 수지에서 유래하는 탄소 원자를 포함하는 경우가 있다.
본 명세서에 있어서, 탄소 원자가 0.2 atomic％ 이하인 영역의 유무는, X 선 광전자 분광법 (통칭 ESCA : Electron Spectroscopy for Chemical Analysis) 으로 뎁스 프로파일 측정을 실시함으로써 판단한다.
탄소 원자는, 광학 조정층 (12) 의 막 밀도를 저하시키고, 내찰상성 저하를 초래한다. 광학 조정층 (12) 이, 탄소 원자가 0.2 atomic％ 이하인 영역을 가짐으로써, 충분한 내찰상성을 얻을 수 있다. 광학 조정층 (12) 에 포함되는 탄소 원자는 적을수록 좋지만, X 선 광전자 분광법에 있어서, 0.2 atomic％ 이하가 되면, 장치 검출 한계 이하의 수준이 되어, 검출할 수 없는 경우가 있다. 그 때문에, 본 명세서에서는, 탄소 원자가 0.2 atomic％ 이하이면, 불순물 원자를 실질적으로 포함하고 있지 않다고 판단하는 것으로 한다. 광학 조정층 (12) 의 총 두께 (즉, 건식 광학 조정층의 총 두께) 를 100 ％ 로 할 때에 있어서의, 탄소 원자가 0.2 atomic％ 이하인 영역의 두께의 비율은, 예를 들어 10 ％ 이상이고, 바람직하게는 15 ％ 이상이고, 보다 바람직하게는 20 ％ 이상이고, 더욱 바람직하게는 25 ％ 이상이고, 가장 바람직하게는 30 ％ 이상이다. 「탄소 원자가 0.2 atomic％ 이하인 영역」 을 구하는 방법은 [광학 조정층 내의 불순물 원자 (탄소 원자) 의 존재 영역의 평가] 란에 상세를 기재한다. 탄소 원자가 0.2 atomic％ 이하인 영역의 비율은, 건식 광학 조정층의 총 두께 A (㎚) 와, 건식 광학 조정층 내에서 탄소 원자가 검출된 영역의 두께 B (㎚) 를 구하고, 식 「100 - (B/A) × 100」 (단위 : ％) 을 계산함으로써 구해진다. 탄소 원자가 0.2 atomic％ 이하인 영역이 10 ％ 이상이면, 충분한 내찰상성이 얻어진다. 탄소 원자가 0.2 atomic％ 이하인 영역의 비율은 높을수록 좋지만, 분석상의 문제로, 예를 들어, 광학 조정층 (12) 의 필름 기재 (11) 근방 부근에서는 필름 기재 (11) 를 구성하는 탄소 원자를 검출하기 때문에, 실질적으로 100 ％ 라는 분석 결과는 얻어지지 않는다. 탄소 원자가 0.2 atomic％ 이하인 영역의 상한값은, 예를 들어 90 ％ 이다.
불순물 원자를 포함하지 않는 광학 조정층 (12) 은, 예를 들어, 필름 기재 (11) 의 온도를 과도하게 가열하지 않는 상태로 형성함으로써 바람직하게 얻어진다. 예를 들어, 필름 기재 (11) 의 광학 조정층 (12) 을 형성하는 측과는 반대의 측을 -20 ℃ ∼ 15 ℃, 바람직하게는 -20 ℃ ∼ 5 ℃ 로 냉각시키면서 광학 조정층 (12) 을 형성한다. 필름 기재 (11) 를 냉각시킨 상태로 광학 조정층 (12) 을 형성함으로써, 필름 기재에 포함되는 가스 성분의 방출이 억제되고, 광학 조정층 (12) 에 불순물 원자가 포함되기 어려워진다.
광학 조정층 (12) 의 두께는, 예를 들어 1 ㎚ 이상이고, 바람직하게는 5 ㎚ 이상이고, 보다 바람직하게는 8 ㎚ 이상이고, 더욱 바람직하게는 10 ㎚ 이상이고, 또 200 ㎚ 이하이고, 바람직하게는 100 ㎚ 이하이고, 더욱 바람직하게는 80 ㎚ 이하이고, 가장 바람직하게는 50 ㎚ 이하이다. 광학 조정층 (12) 의 두께가 1 ㎚ 미만이면, 투명 도전성 필름 (15) 의 내찰상성이 부족한 경우가 있다. 광학 조정층 (12) 의 두께가 200 ㎚ 를 초과하면, 투명 도전성 필름 (15) 의 내굴곡성이 악화될 우려가 있다.
[투명 도전성 필름의 투습도]
투명 도전성 필름 (15) 의, 온도 40 ℃, 상대 습도 90 ％ 에서의 투습도는, 1.0 g/㎡·day 이하인 것이 바람직하고, 0.5 g/㎡·day 이하인 것이 보다 바람직하다. 투습도가 1.0 g/㎡·day 를 초과하면, 투명 도전층 (13) 의 내가습 신뢰성이 악화되는 경우가 있다.
[투명 도전성 필름의 최대 열수축률과 보호 필름의 최대 열수축률의 차]
투명 도전성 필름 (15) 의 최대 열수축률의 절대값과, 보호 필름 (14) 의 최대 열수축률의 절대값의 차는 0.05 ％ ∼ 0.6 ％ 인 것이 바람직하고, 0.05 ％ ∼ 0.5 ％ 인 것이 보다 바람직하고, 0.05 ％ ∼ 0.4 ％ 인 것이 더욱 바람직하고, 0.1 ％ ∼ 0.4 ％ 인 것이 가장 바람직하다. 그와 같이 함으로써, 보호 필름이 부착된 투명 도전성 필름 (10) 의 시트의 컬을 적절한 범위로 제어할 수 있다. 필름 기재 (11) 및 보호 필름 (14) 의 최대 열수축률은, 필름 기재 (11) 및 보호 필름 (14) 의 재료, 연신 이력, 방향 등에 의해, 마이너스가 되는 (열팽창하는) 경우가 있다. 그 때문에 최대 열수축률의 절대값으로 비교하는 것으로 한다.
투명 도전성 필름 (15) 의 주면 내에 있어서의 최대 열수축률은, 투명 도전성 필름 (15) 의 주면 내에 있어서의 최대 치수 변화율의 절대값과 동등한 것이 바람직하다. 투명 도전성 필름 (15) 은 주면 내에 있어서, 어느 방향 (예를 들어 MD : Machine Direction) 에서 열수축을, 다른 방향 (예를 들어 TD : Transverse Direction) 에서 열팽창을 나타내는 경우가 있다. 최대 열수축률이 최대 치수 변화율의 절대값과 동등하다는 것은, 최대 열수축률의 절대값이 최대 열팽창률의 절대값보다 큰 것을 의미한다.
예를 들어, 투명 도전성 필름 (15) 이 주면 내에 있어서, MD 에서 최대 열수축률 1.0 ％ 를 나타내고, TD 에서 최대 열팽창률 0.5 ％ 를 나타내는 경우, 최대 열수축률 (1.0 ％) 이 최대 열팽창률 (0.5 ％) 보다 크고, 최대 열수축률이 최대 치수 변화율의 절대값과 동등해진다.
최대 열수축률과 최대 치수 변화율의 절대값이 동등하다는 것은, 열수축률의 값이 플러스의 값인 (열팽창이 아닌) 것을 의미하고 있고, 가열에 의한 치수 변화의 지배적 요인이 열수축인 것을 나타낸다. 투명 도전성 필름 (15) 의 주면 내에 있어서, 치수 변화의 지배적 요인이 열수축인 경우, 치수 변화에 수반하여 투명 도전층 (13) 에 크랙을 발생시킬 우려가 없다.
보호 필름 (14) 의 주면 내에 있어서의 최대 열수축률도 투명 도전성 필름 (15) 과 동일하게, 보호 필름 (14) 의 주면 내에 있어서의 최대 치수 변화율의 절대값과 동등한 것이 바람직하다. 그와 같이 설계함으로써, 보호 필름 (14) 을 투명 도전성 필름 (15) 과 첩합한 경우라도, 투명 도전층 (13) 에 크랙을 발생시킬 우려가 없다.
투명 도전성 필름 (15) 의 최대 열수축률 (실질적으로는 필름 기재 (11) 의 최대 열수축률) 과 보호 필름 (14) 의 최대 열수축률의 차는, 각각의 형성 조건을 다르게 함으로써 얻어진다. 예를 들어 필름 기재 (11) 와 보호 필름 (14) 이 동일한 폴리에틸렌테레프탈레이트 (PET) 로 이루어지고, 각각의 두께가 동일한 경우라도, 각각의 연신 조건이 다르면 최대 열수축률을 다르게 할 수 있다.
종래의 보호 필름이 부착된 투명 도전성 필름에 있어서 컬이 발생하는 메커니즘을 설명하고, 다음으로 본 발명의 보호 필름이 부착된 투명 도전성 필름에 있어서 컬이 작아지는 메커니즘을 설명한다.
도 3 은 종래의 보호 필름이 부착된 투명 도전성 필름 (20) 의 제 1 예의 모식도이다. 도 3 의 종래의 보호 필름이 부착된 투명 도전성 필름 (20) 에서는, 필름 기재 (21) 의 일방의 주면에 습식 광학 조정층 (22) 이 형성되고, 습식 광학 조정층 (22) 상에 투명 도전층 (23) 이 형성되어 있다. 필름 기재 (21) 와 습식 광학 조정층 (22) 과 투명 도전층 (23) 의 적층체를 투명 도전성 필름 (25) 이라고 한다. 필름 기재 (21) 의, 투명 도전층 (23) 과는 반대측의 주면에는 보호 필름 (24) 이 첩합되어 있다. 습식 광학 조정층 (22) 이란, 유기 수지 재료 (예를 들어, 아크릴 수지) 를 용제 (예를 들어, 메틸이소부틸케톤) 에 용해하고, 필름 기재 (21) 에 도공 (습식 공법) 하여 형성되는 광학 조정층 (예를 들어, 굴절률의 조정을 위한 층) 이다.
종래의 보호 필름이 부착된 투명 도전성 필름 (20) 의 제 1 예에 있어서는, 필름 기재 (21) 의 열수축률과 보호 필름 (24) 의 열수축률이 대략 동등해지도록 설계되어 있다. 필름 기재 (21) 와 보호 필름 (24) 의 열수축률이 대략 동등하기 때문에, 온도 변화에 의해서는, 보호 필름이 부착된 투명 도전성 필름 (20) 의 시트의 컬은 거의 발생하지 않는다.
종래의 보호 필름이 부착된 투명 도전성 필름 (20) 의 제 1 예에 있어서는, 습식 광학 조정층 (22) 의 투습도가 매우 크다. 그 때문에, 공기 중으로부터 투명 도전층 (23) 과 습식 광학 조정층 (22) 을 통하여 필름 기재 (21) 에 흡수되는 물의 흡수 속도와, 공기 중으로부터 보호 필름 (24) 에 직접 흡수되는 물의 흡수 속도의 차가 작다. 필름 기재 (21) 와 보호 필름 (24) 은 모두 흡수 팽창하지만, 필름 기재 (21) 의 흡수 (吸水) 속도와 보호 필름 (24) 의 흡수 속도의 차가 작기 때문에, 필름 기재 (21) 와 보호 필름 (24) 은 동일하게 흡수 팽창한다. 그 때문에, 흡수 팽창에 의해 발생하는 보호 필름이 부착된 투명 도전성 필름 (20) 의 시트의 컬은 작다. 따라서, 종래의 보호 필름이 부착된 투명 도전성 필름 (20) 의 제 1 예의 시트는 온도 변화에 의해서도 흡수 팽창에 의해서도 발생하는 컬은 작고, 컬의 문제는 발생하지 않는다. 그러나 종래의 보호 필름이 부착된 투명 도전성 필름 (20) 의 제 1 예에는, 내찰상성이 낮다는 문제가 있다.
도 4 에 종래의 보호 필름이 부착된 투명 도전성 필름 (30) 의 제 2 예의 모식도를 나타낸다. 종래의 보호 필름이 부착된 투명 도전성 필름 (20) 의 제 1 예의 내찰상성이 낮다는 문제를 해결하기 위하여, 종래의 보호 필름이 부착된 투명 도전성 필름 (30) 의 제 2 예에서는, 내찰상성이 높은 건식 광학 조정층 (32) 이 사용되고 있다.
도 4 의 보호 필름이 부착된 투명 도전성 필름 (30) 에서는, 필름 기재 (31) 의 일방의 주면에 건식 광학 조정층 (32) 이 형성되고, 건식 광학 조정층 (32) 상에 투명 도전층 (33) 이 형성되어 있다. 필름 기재 (31) 와 건식 광학 조정층 (32) 과 투명 도전층 (33) 의 적층체를 투명 도전성 필름 (35) 이라고 한다. 필름 기재 (31) 의 투명 도전층 (33) 과 반대측의 주면에는 보호 필름 (34) 이 첩합되어 있다. 건식 광학 조정층 (32) 은, 예를 들어, 스퍼터링법 (건식 공법) 으로 형성된 이산화규소 (SiO2) 층이다.
종래의 보호 필름이 부착된 투명 도전성 필름 (30) 의 제 2 예에 있어서도, 필름 기재 (31) 의 열수축률과 보호 필름 (34) 의 열수축률이 대략 동등해지도록 설계되어 있다. 필름 기재 (31) 와 보호 필름 (34) 의 열수축률이 대략 동등하기 때문에, 온도 변화에 의해서는, 보호 필름이 부착된 투명 도전성 필름 (30) 의 시트의 컬은 거의 발생하지 않는다.
건식 광학 조정층 (32) 의 투습도는 습식 광학 조정층 (22) 의 투습도에 비해 대략 1 자리수 이상 작다. 예를 들어, 습식 광학 조정층 (22) 의 투습도가 20 g/㎡·day ∼ 300 g/㎡·day 정도인 것에 대하여, 건식 광학 조정층 (32) 의 투습도는 0.001 g/㎡·day ∼ 1.0 g/㎡·day 정도이다. 종래의 보호 필름이 부착된 투명 도전성 필름 (30) 의 제 2 예에 있어서는, 건식 광학 조정층 (32) 의 투습도가 습식 광학 조정층 (22) 의 투습도에 비해 1 자리수 이상 작기 때문에, 공기 중으로부터 투명 도전층 (33) 과 건식 광학 조정층 (32) 을 통하여 단위 시간에 필름 기재 (31) 에 흡수되는 물의 양은, 공기 중으로부터 보호 필름 (34) 에 직접 흡수되는 물의 양에 비해 상당히 적다. 필름 기재 (31) 는 보호 필름 (34) 을 통하여도 공기 중의 물을 흡수하는데, 그 경우 필름 기재 (31) 가 물을 흡수하는 타이밍은, 보호 필름 (34) 보다 느려진다.
보호 필름 (34) 의 흡수 팽창량이 필름 기재 (31) 의 흡수 팽창량에 비해 많기 때문에, 흡수 팽창의 결과, 보호 필름 (34) 의 치수가 필름 기재 (31) 의 치수보다 커진다. 그 때문에 보호 필름이 부착된 투명 도전성 필름 (30) 의 시트에는 흡수 팽창에 의한 큰 컬이 발생한다. 컬이 큰 보호 필름이 부착된 투명 도전성 필름 (30) 의 시트는, 대형 터치 패널 디바이스의 제조 공정, 예를 들어, 투명 도전층의 가열 결정화 공정이나 다른 재료와의 첩합 공정에 있어서의 취급이 매우 어렵다.
[본 발명의 컬 억제 메커니즘]
도 2 에 의해, 본 발명의 보호 필름이 부착된 투명 도전성 필름 (10) 의 시트의 컬을 억제하는 메커니즘을 설명한다 (도 2 의 부호는 도 1 과 공통이다). 또한 도 2 에 있어서는, 투명 도전성 필름 (15) 및 보호 필름 (14) 이 모두 열수축하는 (열수축률이 플러스) 경우에 대하여 설명한다. 도 2(a) 는 투명 도전성 필름 (15) 에 보호 필름 (14) 이 첩합된 보호 필름이 부착된 투명 도전성 필름 (10) 의 시트의 모식도이다. 이 첩합은 상온에서 실시된다. 이 시점에서는 보호 필름이 부착된 투명 도전성 필름 (10) 의 시트에 컬은 거의 없다.
도 2(b) 는 보호 필름이 부착된 투명 도전성 필름 (10) 의 시트를 가열했을 때의 모식도이다. 보호 필름이 부착된 투명 도전성 필름 (10) 은, 터치 패널 디바이스를 제조할 때, 어느 공정에서 가열 공정을 거치는 경우가 많다. 예를 들어, 터치 패널 디바이스는 패널 프레임부에 우회 배선을 형성하는데, 그 배선 재료에는 종종 은 페이스트가 사용된다. 은 페이스트는 다량의 용제를 함유하고 있으며, 배선으로서 고화하기 위하여 고온 (예를 들어, 140 ℃) 에서의 가열이 필요하게 된다.
또, 투명 도전층 (13) 이, 예를 들어, 인듐주석 산화물 (ITO) 인 경우, 인듐주석 산화물을 결정화시켜 표면 저항값을 낮게 하기 위하여, 보호 필름이 부착된 투명 도전성 필름 (10) 을, 예를 들어 140 ℃ 에서 가열할 필요가 있다. 가열에 의해, 투명 도전성 필름 (15) 및 보호 필름 (14) 이 모두 열수축하지만, 각각의 열수축률은 상이하다. 투명 도전성 필름 (15) 의 열수축률이 보호 필름 (14) 의 열수축률보다 작기 때문에, 도시된 방향 (보호 필름 (14) 방향) 의 컬이 발생한다.
도 2(c) 는 가열 후의 보호 필름이 부착된 투명 도전성 필름 (10) 의 시트를 상온의 대기 중에 방치했을 때의 컬의 변화를 나타낸다. 본 발명의 보호 필름이 부착된 투명 도전성 필름 (10) 에 있어서는, 광학 조정층 (12) 의 투습도가 매우 작다. 그 때문에, 공기 중으로부터 투명 도전층 (13) 과 광학 조정층 (12) 을 통하여 필름 기재 (11) 에 흡수되는 물의 흡수 속도는, 공기 중으로부터 보호 필름 (14) 에 직접 흡수되는 물의 흡수 속도보다 상당히 느리다. 필름 기재 (11) 는 보호 필름을 통하여도 공기 중의 물을 흡수하지만, 그 경우, 필름 기재 (11) 가 물을 흡수하는 타이밍은 보호 필름 (14) 보다 느려진다. 그 결과, 필름 기재 (11) 와 보호 필름 (14) 은 모두 흡수 팽창하지만, 보호 필름 (14) 의 흡수 속도가 필름 기재 (11) 의 흡수 속도보다 빠르기 때문에, 보호 필름 (14) 의 흡수 팽창은 필름 기재 (11) 의 흡수 팽창보다 커진다. 그 때문에 열수축에 의해 발생한 도 2(b) 의 컬이 서서히 교정되어 도 2(c) 와 같이 거의 평탄한 컬이 작은 상태가 된다.
투명 도전성 필름 (15) 과 보호 필름 (14) 의 열수축률의 차와, 투명 도전성 필름 (15) 과 보호 필름 (14) 의 흡수 속도의 차가 균형이 잡혀 있으면, 도 2(c) 의 상태 (컬이 작은 상태) 를 실현할 수 있다. 투명 도전성 필름 (15) 과 보호 필름 (14) 의 최대 열수축률의 차가 과대 (0.6 ％ 를 초과한다) 하면, 열수축에 의해 발생한, 가열 직후 (흡수 전) 의 컬이 과대해진다. 그 때문에, 흡수 팽창에 의해 교정을 충분히 할 수 없기 때문에, 흡수 팽창 후에도 도 2(b) 의 상태 (보호 필름 (14) 측으로 컬된 상태) 가 된다. 반대로 투명 도전성 필름 (15) 과 보호 필름 (14) 의 최대 열수축률의 차가 과소 (0.05 ％ 미만) 하면, 열수축에 의해 발생한 컬이, 흡수 팽창에 의해 과교정되어, 흡수 팽창 후에는 도 2(d) 의 상태 (투명 도전성 필름 (15) 측으로 컬된 상태) 에서 크게 컬된다.
광학 조정층 (12) 의 투습도가 1.0 g/㎡·day 이하이고, 투명 도전성 필름 (15) 의 주면 내의 최대 열수축률 (％) 의 절대값이, 보호 필름 (14) 의 주면 내의 최대 열수축률 (％) 의 절대값보다 작고, 그 차가 0.05 ％ ∼ 0.6 ％ 일 때, 투명 도전성 필름 (15) 과 보호 필름 (14) 의 열수축률의 차와, 투명 도전성 필름 (15) 과 보호 필름 (14) 의 흡수 속도의 차의 균형이 잡히는 것을 알아내었다.
투습도가 1.0 g/㎡·day 이하인 광학 조정층 (12) 은, 바람직하게는 스퍼터링막에 의해 실현된다.
또, 광학 조정층 (12) 에 탄소 원자의 함유량이 0.2 atomic％ 이하인 영역이 포함되고, 투명 도전성 필름 (15) 의 주면 내의 최대 열수축률 (％) 의 절대값이, 보호 필름 (14) 의 주면 내의 최대 열수축률 (％) 의 절대값보다 작고, 그 차가 0.05 ％ ∼ 0.6 ％ 일 때, 투명 도전성 필름 (15) 과 보호 필름 (14) 의 열수축률의 차와, 투명 도전성 필름 (15) 과 보호 필름 (14) 의 흡수 속도의 차가 균형이 잡히는 것을 알아내었다. 탄소 원자의 함유량이 0.2 atomic％ 이하인 영역은, 바람직하게는 스퍼터링막에 의해 실현된다.
보호 필름이 부착된 투명 도전성 필름의 시트 (보호 필름이 부착된 투명 도전성 필름으로부터 잘라내어진 시트) 의 컬을 측정할 때의 형상은, 컬의 측정점이 명확하게 되기 쉽고, 실제의 제조 공정에서는 대부분 정방형 혹은 장방형으로 취급된다는 관점에서 정방형 혹은 장방형인 것이 바람직하고, 정방형인 것이 보다 바람직하다.
또, 보호 필름이 부착된 투명 도전성 필름의 시트의 면적은, 600 ㎠ 이상인 것이 바람직하고, 600 ㎠ 이상 2500 ㎠ 이하인 것이 보다 바람직하고, 620 ㎠ 이상 2500 ㎠ 이하인 것이 더욱 바람직하고, 1200 ㎠ 이상 2500 ㎠ 이하인 것이 가장 바람직하다. 컬 측정시의 보호 필름이 부착된 투명 도전성 필름의 시트는, 예를 들어, A4 의 장방형 (624 ㎠), 변이 35 ㎝ 인 정방형 (1225 ㎠), 변이 50 ㎝ 인 정방형 (2500 ㎠) 이다. 시트 면적이 600 ㎠ 미만이면, 컬 시험을 실시해도, 제조 공정에서 문제가 되는 레벨의 컬의 유무를 확인하는 것이 어렵다. 또, 시트 면적이 2500 ㎠ 를 초과하면, 가열 설비에 따라서는, 보호 필름이 부착된 투명 도전성 필름의 시트를 균일하게 가열할 수 없고, 컬의 수치가 크게 편차가 생길 우려가 있다.
본 명세서에 있어서, 컬의 측정은, 보호 필름이 부착된 투명 도전성 필름의 시트를 잘라내어, 가열 처리한 후, 시트의 4 꼭지점이 투명 도전성 필름측으로 컬되는 경우에는 투명 도전성 필름을 상측으로, 보호 필름측으로 컬되는 경우에는, 보호 필름을 상측으로 한 상태로 실시한다. 또한, 보호 필름이 부착된 투명 도전성 필름의 시트의 4 꼭지점 중, 일부의 꼭지점에 있어서의 컬의 방향이, 다른 꼭지점에 있어서의 컬의 방향과 반대의 방향이 되는 경우가 있는데, 그 경우, 먼저 투명 도전성 필름을 상측으로 하여, 투명 도전성 필름측으로 컬되어 있는 꼭지점의 컬의 실측값을 측정하고, 그 후, 시트를 반전시켜 보호 필름을 상측으로 하고, 보호 필름측으로 컬되어 있는 꼭지점의 컬의 실측값을 측정한다.
본원 청구항 및 명세서에 있어서의 컬의 값은, 특별히 기재한 보충 설명이 없는 한, 정방형 혹은 장방형의 보호 필름이 부착된 투명 도전성 필름의 4 꼭지점 위치에서 측정한 각각의 컬의 실측값의 평균값을 의미한다. 또한, 컬의 실측값은, 시트의 꼭지점이 투명 도전성 필름측으로 컬되는 경우 (도 2(d)) 를 플러스의 값으로 하고, 시트의 꼭지점이 보호 필름측으로 컬되는 경우 (도 2(b)) 를 마이너스의 값으로 한다.
보호 필름이 부착된 투명 도전성 필름의 시트를 온도 140 ℃ 에서 90 분간 가열하고, 계속해서 온도 25 ℃, 상대 습도 55 ％ 의 환경에 1 분간 ∼ 4 시간 노출했을 때의 컬의 절대값은, 전체 노출 시간을 통하여, 보호 필름이 부착된 투명 도전성 필름의 시트의 최대 길이의 2.1 ％ 이하인 것이 바람직하다.
보호 필름이 부착된 투명 도전성 필름의 시트의 크기가 50 ㎝ × 50 ㎝ 의 정방형인 경우, 최대 길이는 대각선의 약 70.7 ㎝ 이기 때문에, 전체 노출 시간을 통하여, 컬의 절대값은 15 ㎜ 이하 (70.7 ㎝ 의 2.1 ％ 이하) 인 것이 바람직하다. 컬의 절대값이 보호 필름이 부착된 투명 도전성 필름의 시트의 최대 길이의 2.1 ％ 를 초과하면, 보호 필름이 부착된 투명 도전성 필름의 시트를, 예를 들어, 패터닝 및 에칭할 때의 취급이 곤란해질 우려가 있다. 보호 필름이 부착된 투명 도전성 필름의 시트가 정방형 및 장방형일 때에는, 최대 길이는 대각선이 된다. 보호 필름이 부착된 투명 도전성 필름의 시트가 부정형일 때에는, 최대 길이는 직경이 가장 긴 부분의 길이가 된다.
시트 면적이 600 ㎠ 이상 2500 ㎠ 이하인 정방형 혹은 장방형의 보호 필름이 부착된 투명 도전성 필름의 시트를, 140 ℃ 에서 90 분간 가열하고, 계속해서 온도 25 ℃, 상대 습도 55 ％ 의 환경에 1 분간 ∼ 4 시간 노출했을 때의 컬의 절대값이, 전체 노출 시간을 통하여, 15 ㎜ 이하인 것이 바람직하다. 컬의 절대값이 15 ㎜ 이하이면, 대형 터치 패널 디바이스의 제조 공정이라도, 컬 유래의 공정 불량이 발생하지는 않는다.
컬의 방향은, 예를 들어, 도 2(b) 와 같이, 보호 필름측으로 컬된 상태 (컬이 마이너스값) 가 바람직하다. 이것은, 보호 필름이 부착된 투명 도전성 필름 (10) 의 시트를, 포토리소그래피 등에 의해 패터닝 및 에칭할 때, 보호 필름이 부착된 투명 도전성 필름의 시트의 보호 필름측을 진공 흡착 스테이지에 흡착하는 데에 좋지 않기 때문이다.
이상, 본 실시형태에 관련된 보호 필름이 부착된 투명 도전성 필름에 대하여 서술했지만, 본 발명은 기술한 실시형태에 한정되는 것이 아니며, 본 발명의 기술 사상에 기초하여 각종 변형 및 변경이 가능하다.
[실시예 및 비교예]
표 1 에 본 발명의 보호 필름이 부착된 투명 도전성 필름의 실시예 1 ∼ 4 와 비교예 1 ∼ 4 를 나타낸다. 각 샘플은 50 ㎝ × 50 ㎝ (시트 면적 : 2500 ㎠) 의 정방형의 시트이다.
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[실시예 1]
실시예 1 의 보호 필름이 부착된 투명 도전성 필름 (40) 의 막 구성을 도 5 에 나타낸다 (도 1 과 공통 부분은 동일한 부호를 붙인다). 필름 기재 (11) 의 일 주면 상에 하드코트층 (16) 이 형성되고, 하드코트층 (16) 상에 광학 조정층 (12) 이 형성되고, 광학 조정층 (12) 상에 투명 도전층 (13) 이 형성되어 있다. 필름 기재 (11), 하드코트층 (16), 광학 조정층 (12) 및 투명 도전층 (13) 의 적층체를 투명 도전성 필름 (17) 이라고 한다. 필름 기재 (11) 의, 투명 도전층 (13) 과 반대측의 주면에 보호 필름 (14) 이 첩합되어 있다. 필름 기재 (11) 는 두께 100 ㎛ 의 폴리에틸렌테레프탈레이트 (PET) 필름, 보호 필름 (14) 은 두께 120 ㎛ 의 폴리에틸렌테레프탈레이트 (PET) 필름이다. 하드코트층 (16) 은, 산화지르코늄 입자와 아크릴 수지를 포함하는 자외선 경화성 수지로 이루어지는, 두께 0.3 ㎛ 의 층이다. 투명 도전성 필름 (17) 의 최대 열수축률은, 실질적으로는 필름 기재 (11) 의 최대 열수축률이다. 필름 기재 (11) 와 보호 필름 (14) 은 연신 조건이 상이하다. 연신 조건을 조정하여, 투명 도전성 필름 (17) 의 최대 열수축률은 0.30 ％, 보호 필름 (14) 의 최대 열수축률은 0.45 ％ 가 되도록 하였다.
광학 조정층 (12) 은, 두께 3 ㎚ 의 SiOx (x ＝ 1.5) 층과, SiOx 층 상에 형성된 두께 17 ㎚ 의 SiO2 층으로 이루어지는, 합계 두께 20 ㎚ 의 규소 산화물층이다. SiOx 층은, 아르곤 및 산소 (아르곤 : 산소 ＝ 100 : 1) 를 도입한 0.3 ㎩ 의 진공 분위기하에서, Si 타깃을 스퍼터링함으로써, 하드코트층 (16) 상에 형성되었다. SiO2 층은, 아르곤 및 산소 (아르곤 : 산소 ＝ 100 : 38) 를 도입한 0.2 ㎩ 의 진공 분위기하에서, Si 타깃을 스퍼터링함으로써, SiOx 층 상에 형성되었다.
투명 도전층 (13) 은, 산화인듐과 산화주석을 90 : 10 의 중량비로 갖는 타깃을, 아르곤 및 산소 (아르곤 : 산소 ＝ 100 : 1) 를 도입한 0.4 ㎩ 의 진공 분위기하에서, 스퍼터링함으로써 형성된 두께 22 ㎚ 의 인듐주석 산화물 (ITO) 층이다. 투명 도전층 (13) 을 140 ℃, 90 분간 가열한 후의 결정질의 비저항은 3.3 × 10-4 Ω·㎝ 였다. 또한, 광학 조정층 (12) 과 투명 도전층 (13) 은, 필름 기재 (11) 의, 광학 조정층 (12) 을 형성하는 면과는 반대의 측을 0 ℃ 의 성막 롤에 접촉시키고, 필름 기재 (11) 를 냉각시키면서 형성하였다.
[실시예 2]
실시예 2 의 보호 필름이 부착된 투명 도전성 필름은, 투명 도전성 필름의 최대 열수축률을 0.20 ％, 보호 필름의 최대 열수축률을 0.51 ％ 로 한 것 이외에는, 실시예 1 과 동일하게 하여 제조하였다.
[실시예 3]
실시예 3 의 보호 필름이 부착된 투명 도전성 필름은, 투명 도전성 필름의 최대 열수축률을 0.22 ％, 보호 필름의 최대 열수축률을 0.46 ％ 로 한 것 이외에는, 실시예 1 과 동일하게 하여 제조하였다.
[실시예 4]
실시예 4 의 보호 필름이 부착된 투명 도전성 필름은, 광학 조정층 (12) 을 구성하는 SiO2 층의 성막할 때의 기압을 0.3 ㎩ 로 한 것 이외에는, 실시예 3 과 동일하게 하여 작성하였다. SiO2 층의 성막할 때의 기압을 변경함으로써, SiO2 층의 밀도 및 투습도를 조정할 수 있다.
[비교예 1]
비교예 1 의 보호 필름이 부착된 투명 도전성 필름은, 투명 도전성 필름의 최대 열수축률을 0.43 ％, 보호 필름의 최대 열수축률을 0.45 ％ 로 한 것 이외에는, 실시예 1 과 동일하게 하여 제조하였다.
[비교예 2]
비교예 2 의 보호 필름이 부착된 투명 도전성 필름은, 투명 도전성 필름의 최대 열수축률을 0.51 ％, 보호 필름의 최대 열수축률을 0.48 ％ 로 한 것 이외에는, 실시예 1 과 동일하게 하여 제조하였다.
[비교예 3]
비교예 3 의 보호 필름이 부착된 투명 도전성 필름 (50) 의 막 구성을 도 6 에 나타낸다 (도 3 과 공통된 부분에는 동일한 부호를 붙인다). 필름 기재 (21) 의 일 주면 상에 하드코트층 (26) 이 형성되고, 하드코트층 (26) 상에 습식 광학 조정층 (22) 이 형성되고, 습식 광학 조정층 (22) 상에 투명 도전층 (23) 이 형성되어 있다. 필름 기재 (21) 의, 투명 도전층 (23) 과 반대측의 주면에 보호 필름 (24) 이 첩합되어 있다. 필름 기재 (21) 는 두께 100 ㎛ 의 폴리에틸렌테레프탈레이트 필름, 보호 필름 (24) 은 두께 120 ㎛ 의 폴리에틸렌테레프탈레이트 필름이다. 투명 도전성 필름 (27) 의 최대 열수축률 (실질적으로는 필름 기재 (21) 의 최대 열수축률) 은 0.46 ％, 보호 필름 (24) 의 최대 열수축률은 0.45 ％ 로 대략 동등하다. 습식 광학 조정층 (22) 은, 멜라민 수지 : 알키드 수지 : 유기 실란 축합물의 중량비 2 : 2 : 1 의 열경화 수지를, 두께 35 ㎚ 로 하드코트층 (26) 상에 도공 형성한 것이다. 하드코트층 (26) 과 투명 도전층 (23) 은, 실시예 1 과 동일하게 하여 제조하였다. 투명 도전층 (23) 을 140 ℃, 90 분간 가열한 후의 결정질의 비저항은 3.2 × 10-4 Ω·㎝ 였다.
[비교예 4]
비교예 4 의 보호 필름이 부착된 투명 도전성 필름은, 전자빔 증착법에 의해 형성한 두께 8 ㎚ 의 SiO2 층을 건식 광학 조정층으로 형성한 것 이외에는, 실시예 1 과 동일하게 하여 제조하였다.
[투습도]
표 1 에 기재한 실시예 1 ∼ 4 및 비교예 1, 2, 4 의 투습도는, 투명 도전성 필름 (보호 필름은 구비되어 있지 않다) 에 있어서, 투명 도전층만을 에칭에 의해 제거한, 건식 광학 조정층이 형성된 필름의, 온도 40 ℃, 상대 습도 90 ％ 에서의 투습도이다. 표 1 에 기재한 비교예 3 의 투습도는, 보다 투습도가 높은 박형 PET 필름 (두께 23 ㎛) 상에, 비교예 3 과 동일한 재료 및 도포 조건으로, 두께 0.3 ㎛ 의 하드코트층 및 두께 35 ㎚ 의 열경화 수지를 형성하여 제조한 습식 광학 조정층이 형성된 박형 PET 필름의, 온도 40 ℃, 상대 습도 90 ％ 에서의 투습도이다.
실시예 1 ∼ 4 및 비교예 1, 2 의 투습도가 낮은 이유는, 실시예 1 ∼ 4 및 비교예 1, 2 의 형성 조건으로 스퍼터 성막한 건식 광학 조정층의 투습도가 낮기 때문이다. 비교예 3 의 투습도가 현격하게 높은 것은, 습식 광학 조정층 (도공법으로 형성된 두께 35 ㎚ 의 열경화 수지층) 의 투습도가 현격하게 높기 때문이다. 비교예 4 의 투습도가 높은 이유는, 전자빔 증착법으로 형성한 건식 광학 조정층의 투습도가 높기 때문이다.
[최대 열수축률]
표 1 에 기재한 최대 열수축률은, 투명 도전성 필름 및 보호 필름을 140 ℃, 90 분 가열했을 때의, 각각의 주면 내에서의 최대 열수축률 (％) 이다. 실시예 1 ∼ 4, 비교예 1 ∼ 4 에 있어서는, 투명 도전성 필름 및 보호 필름 모두 최대 열수축률의 값이 플러스이기 (열수축하고 있기) 때문에, 표 1 의 수치는, 각 예의 최대 열수축률의 절대값과 동일한 값이다. 본 발명에서는, 투명 도전성 필름의 최대 열수축률 (절대값) 과 보호 필름의 최대 열수축률 (절대값) 의 대소 관계와 그 차의 크기가 중요하다. 투명 도전성 필름의 최대 열수축률의 절대값은 보호 필름의 최대 열수축률의 절대값보다 작고, 그 차는 0.05 ％ ∼ 0.6 ％ 일 필요가 있다. 실시예 1 ∼ 4 는 이 조건을 만족한다.
[컬]
표 1 에 기재한 컬의 값은, 보호 필름이 부착된 투명 도전성 필름의 시트를 열처리로 내에서 140 ℃, 90 분 가열하고, 열처리로로부터 꺼낸 직후, 실온 (온도 25 ℃, 상대 습도 55 ％) 분위기 중에서 30 분 방치한 시점, 실온에서 1 시간 방치한 시점, 실온에서 4 시간 방치한 시점에서 각각 측정한 것이다. 실시예 1 ∼ 4 및 비교예 4 는, 모두 컬의 값이 마이너스이다. 비교예 1 ∼ 3 은, 모두 컬의 값이 플러스이다. 열처리로로부터 꺼낸 직후에는, 투명 도전성 필름 및 보호 필름 어느 쪽도 아직 공기 중의 수분을 흡수하고 있지 않다.
실시예 1 ∼ 4 에 있어서, 컬의 값은 모든 측정 시간에서 마이너스이고, 컬의 절대값은 가열 직후 (열처리로로부터 꺼낸 직후) 가 가장 크고, 시간이 경과함에 따라서 작아진다. 실시예 1 ∼ 4 의 어느 것에 있어서도, 가열 직후로부터 4 시간 후까지의 전체 노출 시간에 있어서, 컬의 절대값의 크기는 15 ㎜ (샘플의 최대 길이 (대각선) 의 2.1 ％) 이하이다. 또한, 실시예 1 ∼ 4 를 비교하면, 투명 도전성 필름과 보호 필름의 최대 열수축률의 차가 커지면, 모든 측정 시간에서 컬의 절대값이 커지는 경향이 있다. 그러나, 모두 실용상 문제가 되는 크기의 컬은 아니다.
비교예 1, 2 에 있어서, 컬의 값은 모든 측정 시간에 있어서 플러스이며, 컬의 절대값은 가열 직후가 가장 작고, 시간이 경과함에 따라서 커진다. 비교예 1 은 투명 도전성 필름이 보호 필름보다 최대 열수축률이 작지만, 그 차가 지나치게 작기 때문에 (0.05 ％ 미만), 보호 필름의 흡수 팽창을 최대 열수축률의 차로 상쇄할 수 없다. 그 때문에 시간의 경과와 함께 컬이 커지는 경향이 있다. 비교예 1, 2 에 있어서는, 가열 직후에는 컬이 15 ㎜ 이하이지만, 1 시간 후, 4 시간 후에는 15 ㎜ (샘플의 최대 길이 (대각선) 의 2.1 ％) 를 초과하였다.
비교예 2 는 투명 도전성 필름이 보호 필름보다 최대 열수축률이 크기 때문에, 최대 열수축률의 차에 의해 보호 필름의 흡수 팽창이 더욱 확대된다. 그 때문에 시간의 경과와 함께 컬이 커지는 경향이 있다. 당연히 비교예 2 의 컬의 크기는 비교예 1 보다 크다.
비교예 3 은 습식 광학 조정층이 사용되고 있기 때문에 참고예이지만, 투명 도전성 필름과 보호 필름에서 최대 열수축률의 차가 거의 없도록 설계되어 있다. 건식 광학 조정층에 비해 투습도가 현격하게 높은 습식 광학 조정층을 사용하고 있기 때문에, 투명 도전성 필름과 보호 필름의 흡수 팽창의 차가 작다. 그 결과, 컬의 크기는 작고, 시간의 경과와 함께 흡수 팽창이 진행되어도 거의 변화되지 않는다.
비교예 4 는, 컬의 값은 모든 측정 시간에서 마이너스이며, 컬의 절대값은, 시간의 경과에 의해 거의 변화되지 않는다. 비교예 4 의 건식 광학 조정층은, 실시예 1 ∼ 4, 비교예 1, 2 의 건식 광학 조정층과 비교하여, 투습도가 현격하게 크다. 그 때문에, 비교예 3 과 동일하게, 투명 도전성 필름과 보호 필름의 흡수 팽창의 차가 작다. 그 결과, 시간의 경과와 함께 흡수 팽창이 진행되어도 컬의 변화는 작다.
또한, 표 1 에는 기재하지 않았지만, 실시예 1, 비교예 1 의 보호 필름이 부착된 투명 도전성 필름을 10 ㎝ × 10 ㎝ 로 잘라내고, 실시예 1 ∼ 4, 비교예 1 ∼ 4 와 동일하게 하여 컬을 평가한 결과, 실시예 1 의 컬의 절대값은 가열 직후가 가장 크고 (컬의 값은 ―4 ㎜), 비교예 1 의 컬의 절대값은 4 시간 후가 가장 큰 (컬의 값은 8 ㎜) 결과가 되었다. 즉, 실시예, 비교예 어느 경우라도, 컬값의 절대값은 저수준 (15 ㎜ 이하) 이 되었다.
이것은, 종래의 소면적에서의 컬 측정에서는, 본 발명 형태의 보호 필름이 부착된 투명 도전성 필름을 대면적에서 사용할 때에 문제가 되는 컬은 검지하기 어려운 것을 의미하고 있으며, 대면적에서의 컬의 절대값이 작고, 또한 내찰상성이 우수한 보호 필름이 부착된 투명 도전성 필름의 기술적 설계는, 종래의 기술적 상식의 범주에서는 불가능했다고 할 수 있다.
[내찰상성]
실시예 1 ∼ 4 및 비교예 1, 2 는, 투습도가 충분히 낮고, 막 밀도가 높은 건식 광학 조정층 (스퍼터링법으로 형성된 두께 20 ㎚ 의 규소 산화물층) 을 구비하고 있기 때문에, 찰상성 시험을 실시한 후라도, 저항값의 변화가 작고 (R20/R0 ＝ 1.1 이하), 내찰상성은 양호하였다.
비교예 3 은, 투습도가 높고, 막 밀도가 낮은 광학 조정층 (도공법으로 형성된 두께 35 ㎚ 의 열경화 수지층) 을 갖고 있기 때문에, 찰상성 시험에 의해 저항값이 크게 변화 (R20/R0 ＝ 1.9) 되고, 내찰상성이 불충분한 것이 나타났다.
비교예 4 는, 투습도가 높고, 막 밀도가 낮은 건식 광학 조정층을 구비하고 있기 때문에, 찰상성 시험에 의해 저항값이 크게 변화 (R20/R0 ＝ 1.8) 되고, 내찰상성이 불충분하다는 것이 나타났다.
[광학 조정층 내의 불순물 원자 (탄소 원자) 의 존재 영역의 유무]
실시예 1 ∼ 4 및 비교예 1, 2 에 있어서의, 광학 조정층 (12) (스퍼터링법으로 형성된 두께 20 ㎚ 의 규소 산화물층) 에는, 탄소 원자가 0.2 atomic％ 이하인 영역이, 두께 방향으로 적어도 50 ％ 이상 있는 것을 X 선 광전자 분광법으로 확인하였다. 비교예 3 에 있어서의, 습식 광학 조정층 (22) (도공법으로 형성된 두께 35 ㎚ 의 열경화 수지층) 및 비교예 4 에 있어서의, 광학 조정층 (12) (전자빔 증착법으로 형성된 두께 8 ㎚ 의 SiO2 층) 에는, 탄소 원자가 0.2 atomic％ 이하인 영역이 없는 것을 X 선 광전자 분광법으로 확인하였다.
[측정 방법]
[최대 열수축률]
먼저, 보호 필름이 부착된 투명 도전성 필름을, 투명 도전성 필름과 보호 필름 (점착층 형성) 으로 분리하였다. 다음으로, 투명 도전성 필름 및 보호 필름의 각각에 대하여, 흐름 방향 (MD : Machine Direction) 으로 10 ㎝ (L1), 그 직교 방향 (수직 방향 (TD : Transverse Direction)) 으로 10 ㎝ 의 정방형으로 샘플링하고, 이것을 140 ℃, 90 분의 조건으로 가열하였다. 가열 후의 최대 열수축 방향 (실시예 1 ∼ 4, 비교예 1 ∼ 4 에서는 MD 방향) 의 샘플 길이 (L2) 를 측정하고, 「최대 열수축률 (％) ＝ {(L1 - L2)/L1} × 100」이라는 식에 따라 최대 열수축률을 산출하였다.
[컬]
컬의 측정은, 보호 필름이 부착된 투명 도전성 필름으로부터 잘라낸 정방형의 시트 (50 ㎝ × 50 ㎝) 를 140 ℃, 90 분 가열한 후 정반에 싣고, 정방형의 4 꼭지점의 높이 (컬의 실측값) 를 측정하고, 그들 실측값의 평균값을 산출하여 컬의 값으로 하였다.
[광학 조정층의 투습도]
실시예 1 ∼ 4, 비교예 1, 2, 4 에서는, 투명 도전성 필름 (보호 필름은 구비되어 있지 않다) 의 비정질 투명 도전층 (가열 처리 전의 투명 도전층) 을, 20 ℃ 의 염산 (농도 : 10 중량％) 에 2 분간 침지함으로써 에칭 제거하고, 광학 조정층이 형성된 필름 기재로 하였다 (하드코트층도 포함되어 있다). 그 후, 통칭 모콘법에 의해, 광학 조정층이 형성된 필름 기재의 투습도를 측정하고, 그 측정값을 광학 조정층의 투습도로 하였다. 구체적으로는, 시험 장치 「PERMATRAN W3/33 (MOCON 사 제조)」를 사용하여, JIS K7129 : 2008 에 준하여, 40 ℃, 상대 습도 90 ％ 의 분위기하에서 투습도 측정을 실시하였다.
비교예 3 에 대해서는, 습식 광학 조정층의 투습도가 두께 100 ㎛ 의 폴리에틸렌테레프탈레이트 필름 (PET) 기재 (투습도 6 g/㎡·day) 보다 높기 때문에, 습식 광학 조정층이 형성된 필름으로 하여 투습도를 평가해도, 그 값은 폴리에틸렌테레프탈레이트 필름 기재의 투습도의 값이 되어, 습식 광학 조정층의 투습도는 측정할 수 없다.
본 명세서에서는, 본 실시예의 산화규소층 및 필름 기재에 대하여, 습식 광학 조정층의 투습도가 어느 정도의 수준인지를 확인하기 위하여, 두께 100 ㎛ 의 폴리에틸렌테레프탈레이트 기재보다, 더욱 투습도가 높은 박형 폴리에틸렌테레프탈레이트 필름 (두께 23 ㎛, 투습도 25 g/㎡·day) 을 준비하였다. 박형 폴리에틸렌테레프탈레이트 필름 상에, 비교예 3 과 동일한 재료 및 도포 조건으로 두께 0.3 ㎛ 의 하드코트층과 두께 35 ㎚ 의 습식 광학 조정층을 형성하고, 습식 광학 조정층이 형성된 박형 PET 필름으로 하여, 실시예 1 ∼ 3, 비교예 1, 2 와 동일한 방법으로 투습도를 평가하였다.
그 결과, 습식 광학 조정층이 형성된 박형 PET 필름의 투습도는 25 g/㎡·day 가 되어, 습식 광학 조정층의 투습도는 박형 폴리에틸렌테레프탈레이트 필름의 투습도보다 높은 것이 판명되었다. 이 때문에, 정확한 습식 광학 조정층의 투습도는 측정할 수 없지만, 그 수치는 25 g/㎡·day 이상인 것이 판명되었기 때문에, 25 g/㎡·day 이상으로 하였다.
비교예 4 에 있어서는, 비교예 3 과 동일하게, 건식 광학 조정층의 투습도가, 필름 기재 (11) (100 ㎛ 의 PET 기재) 의 투습도와 동등 (투습도 6 g/㎡·day) 해지고, 엄밀한 투습도의 측정은 할 수 없었다. 그 때문에, 비교예 4 의 건식 광학 조정층의 투습도는 6 g/㎡·day 이상으로 하였다.
또한, 참고로서, 비교예 4 의 건식 광학 조정층의 두께를 30 ㎚ 로 한 SiO2 막을, 필름 기재 (11) (100 ㎛ 의 PET 기재) 에 적층한 진공 증착막이 형성된 PET 기재를 작성하고, 투습도를 측정하였다. 그 결과, 건식 광학 조정층의 두께를, 실시예 1 ∼ 4 의 1.5 배의 두께가 되는 30 ㎚ 로 해도, 건식 광학 조정층의 투습도는, 100 ㎛ 의 PET 기재의 투습도와 동등 (투습도 6 g/㎡·day) 해졌다. 이것으로부터, 비교예 4 가 구비하는 건식 광학 조정층은, 실시예 1 ∼ 4, 비교예 1, 2 에 나타내는 스퍼터링막으로 이루어지는 건식 광학 조정층보다 분명히 투습도가 큰 것을 알 수 있다.
또, 140 ℃, 90 분 가열하고, 투명 도전층을 결정화한 비교예 3 의 투명 도전성 필름 (보호 필름은 구비되어 있지 않다) 에 관하여, 투습도 평가를 실시한 결과, 1.2 g/㎡·day 였다. 100 ㎛ 의 PET 기재의 투습도는 6 g/㎡·day 이고, 비교예 3 의 습식 광학 조정층의 투습도는 25 g/㎡·day 이상이기 때문에, 그 수치는, 실질적으로 투명 도전층의 투습도이다.
실시예 1 ∼ 4, 비교예 1, 2 의 건식 광학 조정층의 투습도와, 투명 도전층의 투습도 및 필름 기재 (11) 의 투습도를 비교하면, 실시예 1 ∼ 4, 비교예 1, 2 의 건식 광학 조정층의 투습도는, 투명 도전성 필름 (15) 을 구성하는 층 중에서 가장 낮은 것을 알 수 있다.
[광학 조정층 내의 불순물 원자 (탄소 원자) 의 존재 영역의 평가]
광학 조정층 내의 불순물 원자 (탄소 원자) 의 두께 방향의 존재 영역의 평가는, 측정 장치 Quantum2000 (알박·파이사 제조) 을 사용하여, X 선 광전자 분광법 (통칭 ESCA 법) 에 의해 실시하였다. 구체적으로는, 보호 필름이 부착된 투명 도전성 필름의, 투명 도전층측으로부터 필름 기재 방향을 향하여, Ar 이온으로 에칭하면서, In, Si, O, C 원자에 관한 뎁스 프로파일 측정을 실시하고, SiO2 환산으로 1 ㎚ 마다의, 상기 4 원소의 원소 비율 (atomic％) 을 산출하였다. 광학 조정층 내의 불순물 원자 (탄소 원자) 의 두께 방향의 존재 영역은, 뎁스 프로파일로 측정한 SiO2 층의 막두께 (T1) 와, 탄소 원자가 검출된 영역의 두께 (T2) 로부터, 식 (T2/T1) × 100 (％) 로 구하고, 이것을 기초로 하여, 탄소 원자가 0.2 atomic％ 이하인 영역을 식 「100 - (T2/T1) × 100」(％) 에 의해 산출하였다.
이하에 SiO2 층의 막두께 (T1) 를 구하는 방법을 설명한다. 도 7 은 SiO2 환산으로 1 ㎚ 마다 측정한, 상기 4 원소 뎁스 프로파일이다. 가로축은 두께 방향 (㎚) 을 나타내고, 세로축은 원소 비율 (atomic％) 을 나타낸다. 도 7 에 있어서, 좌단이 투명 도전층측 (표면측), 우단이 하드코트층측이다. ESCA 는 분석의 특질상, 뎁스 프로파일이 스커트 형상이 되지만, SiO2 의 막두께 (T1) 는, Si 의 원소 비율의 최대값에 대하여, 각각 표면측 및 필름 기재측에서 반감한 위치를 SiO2 층의 최표부, 최심부로 하고, 그 사이의 두께를 SiO2 층의 막두께 (T1) 로 하였다.
그와 같이 하여 구한 막두께 (T1) 중, 불순물 원자로서 C 원자가 검출된 영역의 두께 (T2) 를 산출하고, 불순물 원자의 존재 영역 (T2/T1) × 100 (％) 을 구하였다.
[내찰상성]
140 ℃, 90 분간 가열한 보호 필름이 부착된 투명 도전성 필름을 5 ㎝ × 11 ㎝ 의 장방형으로 잘라내고, 장변측의 양 단부 5 ㎜ 부분에 은 페이스트를 도착 (塗着) 하여, 48 시간 자연 건조시켰다. 다음으로, 보호 필름이 부착된 투명 도전성 필름의 보호 필름을 박리하고, 투명 도전성 필름의 투명 도전층과는 반대측을, 점착제가 형성된 유리판에 첩부하고, 찰상성 평가용 샘플을 얻었다. 10 연식 펜 시험기 (M·T·M 사 제조) 를 사용하여, 찰상성 평가용 샘플의 단변측에 있어서의 중앙 위치 (2.5 ㎝ 위치) 에서, 하기 조건으로, 장변 방향으로 10 ㎝ 의 길이로 찰상성 평가용 샘플의 투명 도전층 표면을 문질렀다. 문지르기 전의 찰상성 평가용 샘플의 저항값 (R0) 과, 문지른 후의 찰상성 평가용 샘플의 저항값 (R20) 을, 찰상성 평가용 샘플의 장변측에 있어서의 중앙 위치 (5.5 ㎝ 위치) 에서, 양 단부의 은 페이스트부에 테스터를 대는 것에 의해 측정하고, 저항 변화율 (R20/R0) 을 구함으로써 내찰상성을 평가하였다. 저항 변화율이 1.5 이하였던 경우를 「○」, 1.5 를 초과한 경우를 「×」로 하여 평가하였다.
·찰상자 : 안티콘 골드 (콘텍사 제조)
·하중 : 127 g/㎠
·찰상 속도 : 13 ㎝/초 (7.8 m/분)
·찰상 횟수 : 20 회 (왕복 10 회)
[각 구성의 두께]
필름 기재 및 보호 필름의 두께는, 막두께계 (오자키 제작소 (Peacock (등록상표)) 사 제조, 장치명 「디지털 다이얼 게이지 DG-205」) 를 사용하여 측정하였다. 또, 하드코트층, 광학 조정층, 투명 도전층의 두께는, 투과형 전자 현미경 (히타치 제작소 제조, 장치명 「H-7650」) 에 의해 단면 관찰하여 측정하였다.
본 발명의 보호 필름이 부착된 투명 도전성 필름의 용도에 제한은 없지만, 본 발명의 보호 필름이 부착된 투명 도전성 필름은 터치 패널에 특히 바람직하게 사용된다.

Claims (10)

  1. 삭제
  2. 필름 기재의 일방의 주면에, 적어도 광학 조정층과 투명 도전층을 이 순서로 구비한 적층체로 이루어지는 투명 도전성 필름과,
    상기 필름 기재의, 상기 투명 도전층과는 반대측의 주면에 첩합된 보호 필름을 구비한 보호 필름이 부착된 투명 도전성 필름으로서,
    상기 광학 조정층은, 두께 방향에 있어서, 탄소 원자의 함유량이 0.2 atomic％ 이하인 영역을 포함하고,
    상기 투명 도전성 필름 및 상기 보호 필름은, 주면 내의 적어도 일 방향에서 열수축하는 특성을 갖고,
    상기 투명 도전성 필름의 주면 내의 최대 열수축률 (％) 의 절대값이, 상기 보호 필름의 주면 내의 최대 열수축률 (％) 의 절대값보다 작고, 그 차가 0.05 ％ ∼ 0.6 ％ 인, 보호 필름이 부착된 투명 도전성 필름.
  3. 필름 기재의 일방의 주면에, 적어도 광학 조정층과 투명 도전층을 이 순서로 구비한 적층체로 이루어지는 투명 도전성 필름과,
    상기 필름 기재의, 상기 투명 도전층과는 반대측의 주면에 첩합된 보호 필름을 구비한 보호 필름이 부착된 투명 도전성 필름으로서,
    상기 광학 조정층의 투습도는 1.0 g/㎡·day 이하이고,
    상기 투명 도전성 필름 및 상기 보호 필름은, 주면 내의 적어도 일 방향에서 열수축하는 특성을 갖고,
    상기 투명 도전성 필름의 주면 내의 최대 열수축률 (％) 의 절대값이, 상기 보호 필름의 주면 내의 최대 열수축률 (％) 의 절대값보다 작고, 그 차가 0.05 ％ ∼ 0.6 ％ 인, 보호 필름이 부착된 투명 도전성 필름.
  4. 제 2 항 또는 제 3 항에 있어서,
    정방형 혹은 장방형의 시트로 잘라내어진 상태로, 상기 시트가 온도 140 ℃ 에서 90 분간 가열되고, 계속해서 온도 25 ℃, 상대 습도 55 ％ 의 환경에 1 분간 ∼ 4 시간 노출되었을 때에 발생하는 컬의 절대값이, 전체 노출 시간을 통하여, 상기 시트의 대각선 길이의 2.1 ％ 이하인, 보호 필름이 부착된 투명 도전성 필름.
  5. 제 2 항 또는 제 3 항에 있어서,
    면적이 600 ㎠ 이상인, 정방형 혹은 장방형의 시트로 잘라내어진 상태로, 상기 시트가 140 ℃ 에서 90 분간 가열되고, 계속해서 온도 25 ℃, 상대 습도 55 ％ 의 환경에 1 분간 ∼ 4 시간 노출되었을 때에 발생하는 컬의 절대값이, 전체 노출 시간을 통하여 15 ㎜ 이하인, 보호 필름이 부착된 투명 도전성 필름.
  6. 제 2 항 또는 제 3 항에 있어서,
    상기 보호 필름과 상기 필름 기재의 층간 밀착력이, 모든 각 층간의 층간 밀착력 중에서 최소인, 보호 필름이 부착된 투명 도전성 필름.
  7. 제 2 항 또는 제 3 항에 있어서,
    상기 투명 도전성 필름의, 온도 40 ℃, 상대 습도 90 ％ 에서의 투습도가 1.0 g/㎡·day 이하인, 보호 필름이 부착된 투명 도전성 필름.
  8. 제 2 항 또는 제 3 항에 있어서,
    정방형 혹은 장방형의 시트로 잘라내어진 상태로, 상기 시트가 140 ℃ 에서 90 분간 가열되고, 계속해서 온도 25 ℃, 상대 습도 55 ％ 의 환경에 1 분간 ∼ 4 시간 노출되었을 때에 발생하는 컬의 실측값에 대하여, 상기 투명 도전성 필름측으로의 컬의 실측값을 플러스값으로 하고, 상기 보호 필름측으로의 컬의 실측값을 마이너스값으로 했을 때, 전체 노출 시간을 통하여, 상기 시트의 4 꼭지점에 있어서의 상기 컬의 실측값의 평균값이 마이너스값이 되는, 보호 필름이 부착된 투명 도전성 필름.
  9. 제 2 항 또는 제 3 항에 있어서,
    정방형 혹은 장방형의 시트로 잘라내어진 상태로, 상기 시트가 140 ℃ 에서 90 분간 가열되고, 계속해서 온도 25 ℃, 상대 습도 55 ％ 의 환경에 1 분간 ∼ 4 시간 노출되었을 때에 발생하는 상기 시트의 4 꼭지점에 있어서의 컬의 방향이, 전체 노출 시간을 통하여, 상기 보호 필름측으로의 컬인, 보호 필름이 부착된 투명 도전성 필름.
  10. 제 2 항 또는 제 3 항에 있어서,
    필름 기재 및 보호 필름이 모두 폴리에틸렌테레프탈레이트로 이루어지고, 모두 MD (Machine Direction) 방향의 열수축률이 최대 열수축률인, 보호 필름이 부착된 투명 도전성 필름.
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