KR102567855B1 - 터치 센서 기재 및 그 제조 방법, 터치 센서 부재 및 그 제조 방법, 그리고, 표시 장치 - Google Patents

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Abstract

장척의 터치 센서 기재로서; 터치 센서 기재가, 열가소성 수지 S1로 형성된 제 1 스킨층, 열가소성 수지 C로 형성된 코어층, 및 열가소성 수지 S2로 형성된 제 2 스킨층을 이 순서로 포함하고; 열가소성 수지 S1의 유리 전이 온도 Tg(s1)이, 150℃ 이상이며; 열가소성 수지 S2의 유리 전이 온도 Tg(s2)가, 150℃ 이상이고; 열가소성 수지 C의 유리 전이 온도 Tg(c)가, 하기 식(1) 및 식(2)
Tg(s1) - Tg(c) > 15℃ (1)
Tg(s2) - Tg(c) > 15℃ (2)
를 만족하며; 파장 380nm에서의 폭 방향에 있어서의 평균 투과율이, 0.1% 이하인, 터치 센서 기재.

Description

터치 센서 기재 및 그 제조 방법, 터치 센서 부재 및 그 제조 방법, 그리고, 표시 장치
본 발명은, 터치 센서 기재 및 그 제조 방법, 터치 센서 부재 및 그 제조 방법, 그리고, 표시 장치에 관한 것이다.
예를 들어 휴대전화, 태블릿형 퍼스널 컴퓨터 등의 휴대 단말에 있어서, 입력 장치로서 터치 패널을 구비한 표시 장치가 널리 사용되고 있다. 터치 패널은, 통상, 도전층을 구비한 터치 센서 부재를 구비하고 있고, 상기의 도전층이 전극 또는 배선으로서 기능할 수 있다. 상기의 터치 센서 부재로는, 터치 센서 기재와, 이 터치 센서 기재의 양면에 형성된 도전층을 포함하는 것이 알려져 있다(특허문헌 1 ~ 3).
또한, 특허문헌 4와 같은 기술이 알려져 있다.
일본 공개 특허 공보 2016 - 224735 호 일본 공개 특허 공보 2016 - 130922 호 미국 특허 제 8026903 호 명세서 일본 공개 특허 공보 2015 - 31753 호
터치 센서 부재의 도전층은, 포토리소그래피에 의해 형성되는 경우가 있다. 포토리소그래피에 의해 터치 센서 기재의 양면에 도전층을 형성하고자 하는 경우, 제조 효율을 향상시키는 관점에서는, 터치 센서 기재의 양면의 레지스트층에 동시에 노광을 행하는 것이 바람직하다. 그러나, 터치 센서 기재의 양면의 레지스트층에 패턴 마스크를 통하여 동시에 노광을 행하는 경우, 노광에 사용되는 광이 터치 센서 기재를 투과하면, 그 터치 센서 기재를 투과한 광의 영향에 의해, 원하는 패턴 형상의 레지스트 패턴을 얻는 것이 어렵다. 따라서, 터치 센서 기재의 양면의 레지스트층에 동시에 노광을 행하기 위해서는, 노광에 사용되는 광을 차단하는 능력을 갖는 터치 센서 기재를 채용하는 것이 요망된다.
포토리소그래피에 있어서, 노광은, 자외선(UV)을 사용하여 행하여지는 경우가 많다. 이에, 본 발명자는 터치 센서 기재로서, 특허문헌 4에 기재된 바와 같이 자외선을 차단하는 능력을 갖는 수지 필름을 사용하는 것을 검토하였다.
자외선을 차단하는 능력을 갖는 수지 필름은, 예를 들어, 중합체와 자외선 흡수제 등의 UV 커트제를, 중합체 및 UV 커트제의 양방이 용융될 수 있는 고온 환경에서 혼련하여 수지를 얻고, 그 수지를 필름상으로 성형함으로써 제조할 수 있다. 그러나, 혼련시에 발생하는 전단열에 의해, 이러한 수지 필름에는, 피시 아이가 발생하기 쉬웠다.
여기서, 피시 아이란, 수지 필름 중에서 발생한 이물질에 의해, 그 수지 필름 표면에 형성되는 돌기를 말한다. 예를 들어, 수지 필름 중에서 UV 커트제 등의 첨가제 또는 겔화된 수지가 덩어리가 되어 이물질을 발생시키고, 그 이물질이 수지를 밀어 올려 형성되는 돌기 등이 피시 아이에 해당한다. 피시 아이는, 통상, 광의 산란 및 굴절을 일으킨다. 따라서, 피시 아이는, 형광등, LED 조명, 레이저 광원 등의 광원 장치로부터 수지 필름에 광을 투광하고, 그 반사광 또는 투과광을 검출하는 검사 장치를 사용하여 검출할 수 있다.
피시 아이는, 터치 패널이 설치된 표시 장치의 광학 특성을 손상시키는 원인이 될 수 있다. 또한, 피시 아이는, 터치 센서 기재의 도전층의 패터닝 정밀도를 저하시키는 원인도 될 수 있다. 이에, 수지 필름으로서 형성되는 터치 센서 기재에는, 피시 아이의 형성을 억제할 수 있는 것이 요구된다.
본 발명은, 상기의 과제를 감안하여 창안된 것으로, 자외선을 차단하는 능력을 갖고, 또한, 피시 아이의 형성이 억제된 터치 센서 기재; 상기 터치 센서 기재의 제조 방법; 상기 터치 센서 기재를 포함하는 터치 센서 부재 및 그 제조 방법; 그리고, 상기 터치 센서 부재를 사용하여 얻어지는 표시 장치;를 제공하는 것을 목적으로 한다.
본 발명자는, 상기의 과제를 해결하기 위하여 예의 검토한 결과, 제 1 스킨층, 코어층 및 제 2 스킨층을 이 순서로 포함하는 열가소성 수지 필름에 있어서, 각 층에 포함되는 수지의 유리 전이 온도를 조정함으로써, 상기의 과제를 해결할 수 있는 것을 알아내어, 본 발명을 완성시켰다.
즉, 본 발명은, 하기의 것을 포함한다.
[1] 장척의 터치 센서 기재로서,
상기 터치 센서 기재가, 열가소성 수지 S1로 형성된 제 1 스킨층, 열가소성 수지 C로 형성된 코어층, 및 열가소성 수지 S2로 형성된 제 2 스킨층을 이 순서로 포함하고,
상기 열가소성 수지 S1의 유리 전이 온도 Tg(s1)이, 150℃ 이상이고,
상기 열가소성 수지 S2의 유리 전이 온도 Tg(s2)가, 150℃ 이상이며,
상기 열가소성 수지 C의 유리 전이 온도 Tg(c)가, 하기 식(1) 및 식(2)
Tg(s1) - Tg(c) > 15℃ (1)
Tg(s2) - Tg(c) > 15℃ (2)
를 만족하고,
파장 380nm에서의 폭 방향에 있어서의 평균 투과율이, 0.1% 이하인, 터치 센서 기재.
[2] 상기 터치 센서 기재의 폭 방향에 있어서의 파장 380nm에서의 투과율의 표준 편차가, 0.02% 이하인, [1] 기재의 터치 센서 기재.
[3] 상기 열가소성 수지 C의 유리 전이 온도 Tg(c), 상기 열가소성 수지 S1의 유리 전이 온도 Tg(s1), 및 상기 열가소성 수지 S2의 유리 전이 온도 Tg(s2)가, 하기 식(3) 및 식(4)
Tg(s1) - Tg(c) > 30℃ (3)
Tg(s2) - Tg(c) > 30℃ (4)
를 만족하는, [1] 또는 [2] 기재의 터치 센서 기재.
[4] 하기 (A) 조건 및 (B) 조건의 적어도 하나의 조건하에서의 시험에 의한 상기 터치 센서 기재의 한계 응력 변화율이, 20% 이하이고,
하기 (C) 조건하에서의 시험 후에 있어서의, 상기 터치 센서 기재의 길이 방향의 열수축률 및 폭 방향의 열수축률이, 모두 ±0.1% 이내인, [1] ~ [3] 중 어느 한 항에 기재된 터치 센서 기재.
(A) 조건: 터치 센서 기재를, 25℃ ± 2℃에서, 농도 10%의 염산 수용액에 1 시간 침지한다.
(B) 조건: 터치 센서 기재를, 25℃ ± 2℃에서, 농도 5%의 NaOH 수용액에 1 시간 침지한다.
(C) 조건: 터치 센서 기재를, 145℃의 환경에 60 분 정치한다.
[5] 상기 터치 센서 기재의 두께가, 20μm 이상 60μm 이하인, [1] ~ [4] 중 어느 한 항에 기재된 터치 센서 기재.
[6] 상기 터치 센서 기재의 파장 550nm에 있어서의 면내 리타데이션이, 85nm 이상 150nm 이하인, [1] ~ [5] 중 어느 한 항에 기재된 터치 센서 기재.
[7] 상기 터치 센서 기재가, 경사 연신 필름인, [1] ~ [6] 중 어느 한 항에 기재된 터치 센서 기재.
[8] 상기 터치 센서 기재의 파장 550nm에 있어서의 면내 리타데이션이, 0nm 이상 10nm 이하인, [1] ~ [5] 중 어느 한 항에 기재된 터치 센서 기재.
[9] 상기 제 1 스킨층과 상기 제 2 스킨층의 합계 두께에 대한 상기 코어층의 두께의 비가, 1.0 이하인, [1] ~ [8] 중 어느 한 항에 기재된 터치 센서 기재.
[10] 상기 제 1 스킨층을 형성하는 열가소성 수지 S1, 상기 제 2 스킨층을 형성하는 열가소성 수지 S2, 및 상기 코어층을 형성하는 열가소성 수지 C가, 노르보르넨계 중합체를 포함하는, [1] ~ [9] 중 어느 한 항에 기재된 터치 센서 기재.
[11] 상기 열가소성 수지 C가, 레이저 흡수제를 포함하는, [1] ~ [10] 중 어느 한 항에 기재된 터치 센서 기재.
[12] 상기 레이저 흡수제가, 9μm ~ 11μm의 범위에 파장을 갖는 레이저광을 흡수 가능한 화합물인, [11]에 기재된 터치 센서 기재.
[13] [1] ~ [12] 중 어느 한 항에 기재된 터치 센서 기재의 제조 방법으로서,
상기 제조 방법이, 상기 열가소성 수지 S1, 상기 열가소성 수지 C, 및 상기 열가소성 수지 S2를, 다이로부터 압출하는 공정을 포함하고,
상기 다이의 온도가, 상기 열가소성 수지 C의 유리 전이 온도 Tg(c)보다 150℃ 이상 높고, 상기 열가소성 수지 S1의 유리 전이 온도 Tg(s1)보다 100℃ 이상 높으며, 또한, 상기 열가소성 수지 S2의 유리 전이 온도 Tg(s2)보다 100℃ 이상 높은, 터치 센서 기재의 제조 방법.
[14] 제 1 도전층과, [1] ~ [12] 중 어느 한 항에 기재된 터치 센서 기재 및 상기 터치 센서 기재로부터 잘라내진 기재편으로 이루어지는 군에서 선택되는 기재와, 제 2 도전층을 이 순서로 포함하는, 터치 센서 부재.
[15] 상기 기재와 상기 제 1 도전층 사이에, 제 1 감광성 수지층을 포함하고,
상기 기재와 상기 제 2 도전층 사이에, 제 2 감광성 수지층을 포함하는, [14] 기재의 터치 센서 부재.
[16] [1] ~ [12] 중 어느 한 항에 기재된 터치 센서 기재 및 상기 터치 센서 기재로부터 잘라내진 기재편으로 이루어지는 군에서 선택되는 기재의 편면에, 제 1 도전층을 형성하는 공정과,
상기 기재의 다른 편면에, 제 2 도전층을 형성하는 공정과,
상기 제 1 도전층 상에, 상기 제 1 도전층을 피복하는 제 1 레지스트층을 형성하는 공정과,
상기 제 2 도전층 상에, 상기 제 2 도전층을 피복하는 제 2 레지스트층을 형성하는 공정과,
상기 제 1 레지스트층 및 상기 제 2 레지스트층에, 마스크 패턴을 통하여, 동시에 자외선으로 노광하는 공정과,
노광된 상기 제 1 레지스트층을 현상하여, 제 1 도전층용의 레지스트 패턴을 형성하는 공정과,
노광된 상기 제 2 레지스트층을 현상하여, 제 2 도전층용의 레지스트 패턴을 형성하는 공정과,
상기 제 1 레지스트층으로 피복되어 있지 않은 부분의 상기 제 1 도전층을 에칭하는 공정과,
상기 제 2 레지스트층으로 피복되어 있지 않은 부분의 상기 제 2 도전층을 에칭하는 공정과,
상기 제 1 도전층을 피복하는 상기 제 1 레지스트층을 제거하는 공정과,
상기 제 2 도전층을 피복하는 상기 제 2 레지스트층을 제거하는 공정을 포함하는, 터치 센서 부재의 제조 방법.
[17] [14] 또는 [15]에 기재된 터치 센서 부재를 포함하는, 표시 장치.
본 발명에 의하면, 자외선을 차단하는 능력을 갖고, 또한, 피시 아이의 형성이 억제된 터치 센서 기재; 상기 터치 센서 기재의 제조 방법; 상기 터치 센서 기재를 포함하는 터치 센서 부재 및 그 제조 방법; 그리고, 상기 터치 센서 부재를 사용하여 얻어지는 표시 장치;를 제공할 수 있다.
도 1은 본 발명의 제 1 실시형태로서의 터치 센서 기재를 모식적으로 나타내는 단면도이다.
도 2는 본 발명의 제 2 실시형태로서의 터치 센서 부재를 모식적으로 나타내는 단면도이다.
도 3은 본 발명의 제 2 실시형태로서의 터치 센서 부재의 제조 방법을 모식적으로 나타내는 단면도이다.
도 4는 본 발명의 제 2 실시형태로서의 터치 센서 부재의 제조 방법을 모식적으로 나타내는 단면도이다.
도 5는 본 발명의 제 2 실시형태로서의 터치 센서 부재의 제조 방법을 모식적으로 나타내는 단면도이다.
도 6은 본 발명의 제 2 실시형태로서의 터치 센서 부재의 제조 방법을 모식적으로 나타내는 단면도이다.
도 7은 본 발명의 제 2 실시형태로서의 터치 센서 부재의 제조 방법을 모식적으로 나타내는 단면도이다.
도 8은 실시예 및 비교예에 있어서 사용한 지그를 모식적으로 나타내는 사시도이다.
이하, 본 발명에 대하여 실시형태 및 예시물을 나타내어 상세하게 설명한다. 단, 본 발명은 이하에 나타내는 실시형태 및 예시물에 한정되는 것은 아니며, 본 발명의 특허청구범위 및 그 균등한 범위를 일탈하지 않는 범위에서 임의로 변경하여 실시할 수 있다.
이하의 설명에 있어서, 「자외선」이란, 별도로 언급하지 않는 한, 파장이 10nm ~ 400nm인 광을 나타낸다.
이하의 설명에 있어서, 「장척」의 형상이란, 폭에 대하여 5 배 이상의 길이를 갖는 형상을 말하며, 바람직하게는 10 배 혹은 그 이상의 길이를 갖고, 구체적으로는 롤상으로 권취되어 보관 또는 운반되는 정도의 길이를 갖는 필름의 형상을 말한다. 장척의 형상의 길이의 상한은, 특별히 제한은 없고, 예를 들어, 폭에 대하여 10만 배 이하로 할 수 있다.
장척의 필름의 길이 방향은, 통상, 제조 라인에 있어서의 필름 반송 방향과 평행하고, 필름의 폭 방향은, 통상, 필름 반송 방향과 직교한다.
이하의 설명에 있어서, 필름의 면내 리타데이션 Re는, 별도로 언급하지 않는 한, Re = (nx - ny) × d로 나타내어지는 값이다. 또한, 필름의 두께 방향의 리타데이션 Rth는, 별도로 언급하지 않는 한, Rth = {(nx + ny)/2 - nz} × d로 나타내어지는 값이다. 여기서, nx는, 필름의 두께 방향과 수직한 방향(면내 방향)으로서 최대의 굴절률을 부여하는 방향의 굴절률을 나타낸다. ny는, 필름의 상기 면내 방향으로서 nx의 방향과 직교하는 방향의 굴절률을 나타낸다. nz는 필름의 두께 방향의 굴절률을 나타낸다. d는, 필름의 두께를 나타낸다. 측정 파장은, 별도로 언급하지 않는 한, 550nm이다.
이하의 설명에 있어서, 장척의 필름의 경사 방향이란, 별도로 언급하지 않는 한, 그 필름의 면내 방향으로서, 그 필름의 폭 방향과 평행도 아니고 수직도 아닌 방향을 나타낸다.
이하의 설명에 있어서, 어느 면의 정면 방향이란, 별도로 언급하지 않는 한, 당해 면의 법선 방향을 의미하고, 구체적으로는 상기 면의 편각 0° 또한 방위각 0°의 방향을 가리킨다.
이하의 설명에 있어서, 어느 면의 경사 방향이란, 별도로 언급하지 않는 한, 당해 면과 평행도 수직도 아닌 방향을 의미하고, 구체적으로는 상기 면의 편각이 0°보다 크고 90°보다 작은 범위의 방향을 가리킨다.
이하의 설명에 있어서, 필름의 지상축이란, 별도로 언급하지 않는 한, 당해 필름의 면내에 있어서의 지상축을 나타낸다.
이하의 설명에 있어서, 복수의 필름을 구비하는 부재에 있어서의 각 필름의 광학축(흡수축, 투과축, 지상축 등)이 이루는 각도는, 별도로 언급하지 않는 한, 상기의 필름을 두께 방향에서 보았을 때의 각도를 나타낸다.
이하의 설명에 있어서, 「편광판」 및 「파장판」이란, 별도로 언급하지 않는 한, 강직한 부재뿐만 아니라, 예를 들어 수지제의 필름과 같이 가요성을 갖는 부재도 포함한다.
[1. 터치 센서 기재의 개요]
도 1은, 본 발명의 제 1 실시형태로서의 터치 센서 기재(100)를 모식적으로 나타내는 단면도이다.
도 1에 나타내는 바와 같이, 터치 센서 기재(100)는, 장척의 부재로서, 제 1 스킨층(110), 코어층(120) 및 제 2 스킨층(130)을, 당해 터치 센서 기재(100)의 두께 방향에 있어서 이 순서로 포함한다. 통상, 제 1 스킨층(110)과 코어층(120)은, 사이에 다른 층을 개재하지 않고 직접적으로 접하고 있고, 코어층(120)과 제 2 스킨층(130)은, 사이에 다른 층을 개재하지 않고 직접적으로 접하고 있다.
제 1 스킨층(110)은, 열가소성 수지 S1로 형성되어 있다. 또한, 코어층(120)은, 열가소성 수지 C로 형성되어 있다. 또한, 제 2 스킨층(130)은, 열가소성 수지 S2로 형성되어 있다. 그리고, 이들 열가소성 수지 S1, 열가소성 수지 C 및 열가소성 수지 S2의 유리 전이 온도 Tg(s1), Tg(c) 및 Tg(s2)가, 소정의 관계를 만족한다. 이에 의해, 터치 센서 기재(100)에서는, 피시 아이의 형성이 억제되어 있다.
또한, 터치 센서 기재(100)의 파장 380nm에서의 폭 방향에 있어서의 평균 투과율은, 소정값 이하이다. 자외선 영역에 포함되는 파장 380nm의 평균 투과율이 상기와 같이 낮은 것으로 나타내어지는 바와 같이, 터치 센서 기재(100)는, 자외선을 차단하는 능력을 갖는다.
따라서, 터치 센서 기재(100)에 의해, 자외선을 차단하는 능력을 갖고, 또한, 피시 아이의 형성이 억제된 우수한 터치 센서 기재를 실현할 수 있다.
[2. 코어층]
코어층은, 열가소성 수지 C로 형성되어 있다. 그리고, 열가소성 수지 C의 유리 전이 온도 Tg(c)는, 열가소성 수지 S1의 유리 전이 온도 Tg(s1), 및 열가소성 수지 S2의 유리 전이 온도 Tg(s2)와의 사이에, 통상은 하기 식(1) 및 식(2)의 관계를 만족한다.
Tg(s1) - Tg(c) > 15℃ (1)
Tg(s2) - Tg(c) > 15℃ (2)
바람직하게는, 유리 전이 온도 Tg(c)는, 유리 전이 온도 Tg(s1) 및 유리 전이 온도 Tg(s2)와의 사이에, 하기 식(3) 및 식(4)의 관계를 만족한다.
Tg(s1) - Tg(c) > 30℃ (3)
Tg(s2) - Tg(c) > 30℃ (4)
보다 상세하게는, 유리 전이 온도의 차 「Tg(s1) - Tg(c)」는, 통상 15℃보다 크고, 바람직하게는 30℃보다 크며, 더욱 바람직하게는 35℃보다 크다. 또한, 유리 전이 온도의 차 「Tg(s2) - Tg(c)」는, 통상 15℃보다 크고, 바람직하게는 30℃보다 크며, 더욱 바람직하게는 35℃보다 크다. 유리 전이 온도의 차 「Tg(s1) - Tg(c)」 및 차 「Tg(s2) - Tg(c)」가 상기의 범위에 들어감으로써, 피시 아이의 형성을 억제할 수 있다.
상기의 유리 전이 온도의 차 「Tg(s1) - Tg(c)」 및 차 「Tg(s2) - Tg(c)」의 상한은, 각각, 바람직하게는 70℃ 이하, 더욱 바람직하게는 60℃ 이하, 특히 바람직하게는 50℃ 이하이다. 상한을 상기와 같이 설정함으로써, 고온 환경에 있어서의 기계적 특성 및 광학 특성의 변화를 억제하여, 내열성이 우수한 터치 센서 기재를 얻을 수 있다.
열가소성 수지 C의 유리 전이 온도 Tg(c)는, 바람직하게는 100℃ 이상, 보다 바람직하게는 110℃ 이상, 특히 바람직하게는 120℃ 이상이고, 바람직하게는 190℃ 이하, 보다 바람직하게는 180℃ 이하, 특히 바람직하게는 170℃ 이하이다. 유리 전이 온도 Tg(c)가, 상기 범위의 하한값 이상임으로써 터치 센서 기재의 내열성을 향상시킬 수 있고, 상기 범위의 상한값 이하임으로써 피시 아이를 효과적으로 억제할 수 있다.
코어층을 형성하는 열가소성 수지 C로는, 상술한 요건을 만족하는 유리 전이 온도 Tg(c)를 갖는 범위에서 임의의 수지를 사용할 수 있다. 통상, 열가소성 수지 C로는, 열가소성의 중합체를 포함하는 수지를 사용한다.
상기의 중합체의 종류는, 임의이다. 그 중에서도, 기계 특성, 내열성, 투명성, 저흡습성, 치수 안정성 및 경량성이 우수한 점에서, 지환식 구조를 함유하는 중합체가 바람직하다. 중합체는 비정성이어도 되고, 결정성이어도 된다. 내열성의 관점에서는 결정성의 중합체가 바람직하다. 지환식 구조를 함유하는 중합체는, 예를 들어, (1) 노르보르넨계 중합체, (2) 단환의 고리형 올레핀 중합체, (3) 고리형 공액 디엔 중합체, (4) 비닐 지환식 탄화수소 중합체 등을 들 수 있다. 이들 중에서도, 투명성 및 성형성의 관점에서, 노르보르넨계 중합체가 보다 바람직하다.
노르보르넨계 중합체로는, 예를 들어, 노르보르넨 모노머의 개환 중합체, 노르보르넨 모노머와 개환 공중합 가능한 그 밖의 모노머와의 개환 공중합체, 및 그들의 수소화물; 노르보르넨 모노머의 부가 중합체, 노르보르넨 모노머와 공중합 가능한 그 밖의 모노머와의 부가 공중합체 등을 들 수 있다. 이들 중에서도, 투명성의 관점에서, 노르보르넨 모노머의 개환 중합체 수소화물이 특히 바람직하다.
상기의 지환식 구조를 함유하는 중합체는, 예를 들어 일본 공개 특허 공보 2002 - 321302 호에 개시되어 있는 중합체로부터 선택된다.
지환식 구조를 함유하는 중합체를 포함하는 수지로는, 여러 가지 상품이 시판되고 있으므로, 그들 중, 원하는 특성을 갖는 것을 적당히 선택하여 사용할 수 있다. 이러한 시판품의 예로는, 상품명 「ZEONOR」(닛폰 제온사 제조), 「아톤」(JSR사 제조), 「아펠」(미츠이 화학사 제조), 「TOPAS」(폴리플라스틱사 제조)의 제품군을 들 수 있다.
열가소성 수지 C가 포함하는 중합체로는, 1 종류를 단독으로 사용해도 되고, 2 종류 이상을 임의의 비율로 조합하여 사용해도 된다.
중합체의 중량 평균 분자량(Mw)은, 바람직하게는 10,000 이상, 보다 바람직하게는 15,000 이상, 특히 바람직하게는 20,000 이상이고, 바람직하게는 100,000 이하, 보다 바람직하게는 80,000 이하, 특히 바람직하게는 50,000 이하이다. 중량 평균 분자량이 이러한 범위에 있을 때에, 이 중합체를 포함하는 층의 기계적 강도 및 성형 가공성이 고도로 밸런스된다.
중합체의 분자량 분포(Mw/Mn)는, 바람직하게는 1.2 이상, 보다 바람직하게는 1.5 이상, 특히 바람직하게는 1.8 이상이고, 바람직하게는 3.5 이하, 보다 바람직하게는 3.0 이하, 특히 바람직하게는 2.7 이하이다. 여기서, Mn은, 수평균 분자량을 나타낸다. 분자량 분포를 상기 범위의 하한값 이상으로 함으로써, 중합체의 생산성을 높여, 제조 비용을 억제할 수 있다. 또한, 상한값 이하로 함으로써, 저분자 성분의 양이 작아지므로, 고온 노출시의 완화를 억제하여, 그 중합체를 포함하는 층의 안정성을 높일 수 있다.
상기의 중량 평균 분자량(Mw) 및 수평균 분자량(Mn)은, 용매로서 시클로헥산을 사용한 겔·퍼미에이션·크로마토그래피에 의해, 폴리이소프렌 또는 폴리스티렌 환산의 중량 평균 분자량으로서 측정할 수 있다. 상기의 겔·퍼미에이션·크로마토그래피에서는, 시료가 시클로헥산에 용해되지 않는 경우에는, 용매로서 톨루엔을 사용해도 된다.
코어층을 형성하는 열가소성 수지 C에 있어서의 중합체의 양은, 바람직하게는 80.0 중량% 이상, 보다 바람직하게는 82.0 중량% 이상, 특히 바람직하게는 84.0 중량% 이상이고, 바람직하게는 97.0 중량% 이하, 보다 바람직하게는 96.0 중량% 이하, 특히 바람직하게는 95.0 중량% 이하이다. 중합체의 양을 상기 범위에 들어가게 함으로써, 상술한 중합체의 이점을 효과적으로 발휘할 수 있다.
열가소성 수지 C는, 중합체에 조합하여, UV 커트제를 포함하는 것이 바람직하다. UV 커트제를 사용함으로써, 터치 센서 기재의 파장 380nm에서의 폭 방향에 있어서의 평균 투과율을 낮게 할 수 있다. 또한, 코어층에 포함되는 UV 커트제는, 제 1 스킨층 및 제 2 스킨층에 의해 이동이 방해된다. 따라서, 열가소성 수지 C가 UV 커트제를 포함하고 있어도, 터치 센서 기재에서는, UV 커트제의 블리드 아웃이 억제된다. 따라서, 코어층에 있어서의 UV 커트제의 농도를 높이거나, UV 커트제의 종류의 선택의 폭을 넓히거나 할 수 있으므로, 터치 센서 기재의 두께가 얇아도, 자외선의 투과 억제 능력을 높이는 것이 가능하다.
UV 커트제로는, 유기 화합물로서의 유기 UV 커트제를 사용하는 것이 바람직하다. 이에 의해, 가시 파장에 있어서의 광선 투과율을 높이거나, 헤이즈를 작게 하거나 할 수 있으므로, 터치 센서 기재를 포함하는 표시 장치의 표시 성능을 양호하게 할 수 있다.
유기 UV 커트제로는, 예를 들어, 트리아진계 자외선 흡수제, 벤조페논계 자외선 흡수제, 벤조트리아졸계 자외선 흡수제, 아크릴로니트릴계 자외선 흡수제, 살리실레이트계 자외선 흡수제, 시아노아크릴레이트계 자외선 흡수제, 아조메틴계 자외선 흡수제, 인돌계 자외선 흡수제, 나프탈이미드계 자외선 흡수제, 프탈로시아닌계 자외선 흡수제 등의 유기 자외선 흡수제를 들 수 있다. 그 중에서도, 파장 300nm 이상 380nm 이하에 자외선 흡수 극대 파장 λmax를 갖고, 파장 400nm 이상의 가시광의 흡수가 적은 것으로서, 트리아진계 자외선 흡수제가 바람직하다. 트리아진계 자외선 흡수제로는, 예를 들어, 1,3,5-트리아진 고리를 갖는 화합물이 바람직하다. 트리아진계 자외선 흡수제의 구체예로는, 2-(4,6-디페닐-1,3,5-트리아진-2-일)-5-[(헥실)옥시]-페놀, 2,4-비스(2-하이드록시-4-부톡시페닐)-6-(2,4-디부톡시페닐)-1,3,5-트리아진 등을 들 수 있다. 이러한 트리아진계 자외선 흡수제의 시판품으로는, 예를 들어, 치바 스페셜티 케미컬즈사 제조 「티누빈 1577」, ADEKA사 제조 「LA-F70」, 「LA-46」 등을 들 수 있다. 자외선 흡수 극대 파장 λmax를 300nm 이상 380nm 이하로 함으로써, 자외선을 효과적으로 흡수할 수 있다. 또한, 자외선 흡수 극대 파장 λmax를 380nm 이하로 함으로써, 터치 센서 기재의 가시광에 있어서의 투과율을 향상시킬 수 있다. 또한, UV 커트제로는, 분자량은 400 이상인 것이 바람직하다. 또한, UV 커트제는, 1 종류를 단독으로 사용해도 되고, 2 종류 이상을 임의의 비율로 조합하여 사용해도 된다. 자외선 흡수제 등의 UV 커트제의 예로는, 예를 들어, 일본 공개 특허 공보 2017 - 68227 호에 기재된 것을 들 수 있다.
열가소성 수지 C에 있어서의 UV 커트제의 양은, 바람직하게는 3 중량% 이상, 보다 바람직하게는 4 중량% 이상, 특히 바람직하게는 5 중량% 이상이고, 바람직하게는 20 중량% 이하, 보다 바람직하게는 18 중량% 이하, 특히 바람직하게는 16 중량% 이하이다. UV 커트제의 양이, 상기 범위의 하한값 이상이면, 터치 센서 기재가 높은 자외선 차단 능력을 가질 수 있다. 또한, UV 커트제의 양이, 상기 범위의 상한값 이하이면, 터치 센서 기재의 가시 파장에서의 광선 투과율을 높이기 쉽고, 또한, 터치 센서 기재의 제조시에 UV 커트제에 의한 수지의 겔화를 억제할 수 있으므로, 피시 아이의 발생을 효과적으로 억제할 수 있다.
열가소성 수지 C는, 중합체 및 UV 커트제에 조합하여, 임의의 성분을 더 포함하고 있어도 된다. 임의의 성분으로는, 예를 들어, 안료, 염료 등의 착색제; 가소제; 형광 증백제; 분산제; 열 안정제; 광 안정제; 대전 방지제; 산화 방지제; 계면 활성제; 레이저 흡수제; 등을 들 수 있다.
특히, 임의의 성분으로는, 레이저 흡수제가 바람직하다. 레이저 흡수제를 포함하고 있으면, 레이저광에 의해 터치 센서 기재를 원하는 형상으로 자유롭게 절단 가공할 수 있다. 일반적으로, 절단 가공하는 방법으로서, 날끝이 예리한 날붙이에 의한 절단 가공법, 금형에 의한 타발(打拔) 가공법 등의 기계적인 절단 가공법이 알려져 있다. 그러나, 이러한 기계적인 절단 가공법에서는, 눈에 보이지 않는 흠집 또는 잔류 응력에 의해, 절단 가공시에 균열을 일으키는 경우가 있다. 이에 비하여, 레이저 가공법은, 상기와 같은 균열을 억제하면서 터치 센서 기재의 가공을 행할 수 있다.
일반적으로, 공업적으로는 레이저광으로서 적외선 레이저광을 사용하는 경우가 많다. 여기서, 적외선 레이저광이란, 760nm 이상 1 mm 미만의 적외선 범위의 파장을 갖는 레이저광을 말한다. 따라서, 레이저 흡수제로는, 적외선 레이저광을 흡수 가능한 화합물을 사용하는 것이 바람직하다. 특히, 적외선 레이저광으로는, 절단면의 균열 및 결락이 적어, 작업성이 양호하므로, 9μm ~ 11μm의 범위에 파장을 갖는 CO2 레이저광이 널리 사용되고 있다. 따라서, 레이저 흡수제로는, 9μm ~ 11μm의 범위에 파장을 갖는 레이저광을 흡수 가능한 화합물을 사용하는 것이 바람직하다.
CO2 레이저광에는, 파장이 10.6μm인 것과, 파장이 9.4μm인 것이 있고, 광학 필름의 절단 가공에 있어서는, 파장이 9.4μm인 것을 사용하는 것이 추천된다. 예를 들어 10.6μm의 레이저 파장을 사용하여 절단 가공한 경우와 비교하여, 9.4μm의 레이저 파장을 사용하여 절단 가공하는 경우에는, 절단 단면에 용융물이 돌기하거나 용융 변형되거나 하는 것을 억제할 수 있으므로, 절단 단면이 평활해진다. 그 때문에, 레이저 흡수제로서도, 9μm ~ 11μm의 범위에 파장을 갖는 레이저광을 흡수 가능한 화합물을 사용하는 것이 바람직하다. 특히, 레이저 흡수제로는, 9.4μm와 10.6μm에 흡수 극대를 갖는 화합물을 사용하는 것이 바람직하다. 이러한 레이저 흡수제로서 사용되는 화합물은, 통상, 자외선 파장 영역에는 흡수를 갖지 않는다.
바람직한 레이저 흡수제로는, 에스테르 화합물을 들 수 있다. 에스테르 화합물은, 통상, 극성을 갖는 화합물로, 9μm ~ 11μm의 범위에 파장을 갖는 레이저광을 효과적으로 흡수할 수 있다. 에스테르 화합물로는, 예를 들어, 인산 에스테르 화합물, 카르복실산 에스테르 화합물, 프탈산 에스테르 화합물, 아디프산 에스테르 화합물 등을 들 수 있다. 그 중에서도, CO2 레이저광을 특히 효율 좋게 흡수할 수 있게 하는 관점에서, 카르복실산 에스테르 화합물이 바람직하다.
상술한 에스테르 화합물 중에서도, 분자 중에 방향고리를 포함하는 것이 바람직하고, 이 방향고리에 에스테르 결합이 결합하고 있는 것이 특히 바람직하다. 이러한 에스테르 화합물은, 레이저광을 보다 효율 좋게 흡수할 수 있다. 따라서, 상술한 에스테르 화합물 중에서도, 방향족 카르복실산 에스테르가 바람직하고, 그 중에서도 레이저광의 흡수 효율이 우수한 점에서 디에틸렌글리콜디벤조에이트 및 펜타에리트리톨테트라벤조에이트 등의 벤조산 에스테르가 특히 바람직하다.
이러한 에스테르 화합물로는, 예를 들어, 국제 공개 제 2016 / 31776 호에 기재된 것을 들 수 있다.
레이저 흡수제의 분자량은, 바람직하게는 300 이상, 보다 바람직하게는 400 이상, 특히 바람직하게는 500 이상이고, 바람직하게는 2200 이하, 보다 바람직하게는 1800 이하, 특히 바람직하게는 1400 이하이다. 레이저 흡수제의 분자량을 상기 범위의 하한값 이상으로 함으로써, 레이저 흡수제의 블리드 아웃을 억제할 수 있다. 또한, 상한값 이하로 함으로써, 레이저 흡수제를 가소제로서 기능하기 쉽게 할 수 있고, 또한, 열이 가해지고 나서의 레이저 흡수제의 분자의 움직임 개시를 빠르게 할 수 있으므로, 터치 센서 기재의 절단을 용이하게 할 수 있다.
레이저 흡수제의 융점은, 바람직하게는 20℃ 이상, 보다 바람직하게는 60℃ 이상, 특히 바람직하게는 100℃ 이상이고, 바람직하게는 180℃ 이하, 보다 바람직하게는 150℃ 이하, 특히 바람직하게는 120℃ 이하이다. 레이저 흡수제의 융점을 상기 범위의 하한값 이상으로 함으로써, 레이저 흡수제의 블리드 아웃을 억제할 수 있다. 또한, 상한값 이하로 함으로써, 레이저 흡수제를 가소제로서 기능하기 쉽게 할 수 있고, 또한 열이 가해지고 나서의 레이저 흡수제의 분자의 움직임 개시를 빠르게 할 수 있으므로, 터치 센서 기재의 절단을 용이하게 할 수 있다. 터치 센서 기재의 절단 상황은, 절단면을 목시 또는 현미경 등으로 관찰함으로써 평가할 수 있다.
임의의 성분은, 1 종류를 단독으로 사용해도 되고, 2 종류 이상을 임의의 비율로 조합하여 사용해도 된다.
열가소성 수지 C에 있어서의 중합체 및 UV 커트제 이외의 임의의 성분의 양은, 바람직하게는 3 중량% 이상, 보다 바람직하게는 4 중량% 이상, 특히 바람직하게는 5 중량% 이상이고, 바람직하게는 20 중량% 이하, 보다 바람직하게는 18 중량% 이하, 특히 바람직하게는 16 중량% 이하이다. 임의의 성분의 양이, 상기 범위의 하한값 이상, 상한값 이하이면, 열가소성 수지 C의 유리 전이 온도를 원하는 범위에서 제어할 수 있어, 피시 아이의 발생을 효과적으로 억제할 수 있다.
UV 커트제 및 임의의 성분은, 가소제로서 기능하는 것이 바람직하다. UV 커트제 및 임의의 성분이 가소제로서 기능함으로써, 열가소성 수지 C 중에 있어서 UV 커트제 및 임의의 성분이 중합체 분자의 사이에 들어가, 열가소성 수지 C의 유리 전이 온도를 낮출 수 있다. 따라서, 열가소성 수지 C의 유리 전이 온도와, 제 1 스킨층 및 제 2 스킨층의 유리 전이 온도의 차를 원하는 범위로 제어할 수 있다. 따라서, 피시 아이의 발생을 효과적으로 억제할 수 있다.
코어층의 두께 dc는, 제 1 스킨층과 제 2 스킨층의 합계 두께 ds1 + ds2에 대한 코어층의 두께 dc의 비 dc/(ds1 + ds2)가, 소정의 범위에 들어가도록 설정되는 것이 바람직하다. 구체적으로는, 상기의 두께비 dc/(ds1 + ds2)는, 바람직하게는 1.0 이하, 보다 바람직하게는 0.95 이하, 특히 바람직하게는 0.90 이하이고, 바람직하게는 0.30 이상, 보다 바람직하게는 0.35 이상, 특히 바람직하게는 0.40 이상이다. 두께비 dc/(ds1 + ds2)가, 상기 범위의 상한값 이하임으로써, 터치 센서 기재의 가시 파장에서의 광선 투과율을 높일 수 있다. 또한, 코어층에 대하여 제 1 스킨층 및 제 2 스킨층을 상대적으로 두껍게 할 수 있으므로, 피시 아이의 발생을 효과적으로 억제하거나, UV 커트제의 블리드 아웃을 효과적으로 억제하거나 할 수 있다. 또한, 두께비 dc/(ds1 + ds2)가, 상기 범위의 하한값 이상임으로써, 터치 센서 기재가 높은 자외선 차단 능력을 가질 수 있다.
상기의 두께비 dc/(ds1 + ds2)는, 후술하는 실시예에 기재된 바와 같이, 투과율로부터 계산에 의해 구해도 된다. 또한, 두께비 dc/(ds1 + ds2)는, 터치 센서 기재를 슬라이스하고, 그 슬라이스에 의해 나타난 단면을 현미경으로 관찰해 터치 센서 기재에 포함되는 각 층의 두께를 측정하여 구해도 된다.
[3. 제 1 스킨층]
제 1 스킨층은, 열가소성 수지 S1로 형성되어 있다. 그리고, 열가소성 수지 S1의 유리 전이 온도 Tg(s1)은, 통상 150℃ 이상, 바람직하게는 155℃ 이상, 보다 바람직하게는 160℃ 이상이다. 유리 전이 온도 Tg(s1)이 상기의 하한값 이상임으로써, 열가소성 수지 S1의 열에 의한 겔화를 억제할 수 있으므로, 수지의 겔화에 의한 피시 아이의 형성을 억제할 수 있다. 또한, 터치 센서 기재의 내열성을 높일 수 있으므로, 제 1 도전층 및 제 2 도전층의 형성을 고온에서 행하는 것이 가능하게 되고, 결정성이 높은 제 1 도전층 및 제 2 도전층을 얻을 수 있으므로, 그들의 도전율을 높일 수 있다. 열가소성 수지 S1의 유리 전이 온도 Tg(s1)의 상한은, 열가소성 수지 S1의 입수를 용이하게 하는 관점에서, 바람직하게는 200℃ 이하, 보다 바람직하게는 190℃ 이하, 특히 바람직하게는 180℃ 이하이다.
제 1 스킨층을 형성하는 열가소성 수지 S1로는, 상술한 요건을 만족하는 유리 전이 온도 Tg(s1)을 갖는 범위에서 임의의 수지를 사용할 수 있다. 통상, 열가소성 수지 S1로는, 열가소성의 중합체를 포함하는 수지를 사용한다.
열가소성 수지 S1에 포함되는 중합체의 종류는, 임의이다. 그 중에서도, 지환식 구조를 함유하는 중합체가 바람직하고, 노르보르넨계 중합체가 특히 바람직하다. 이에 의해, 코어층의 항에서 설명한 것과 동일한 이점을 얻을 수 있다. 또한, 코어층을 형성하는 열가소성 수지 C와 제 1 스킨층을 형성하는 열가소성 수지 S1의 양방으로서 노르보르넨계 중합체를 포함하는 수지를 사용함으로써, 코어층과 제 1 스킨층의 접착 강도를 높이거나, 코어층과 제 1 스킨층의 계면에서의 반사를 억제하거나 하기 쉽다. 또한, 열가소성 수지 S1이 포함하는 중합체는, 1 종류를 단독으로 사용해도 되고, 2 종류 이상을 임의의 비율로 조합하여 사용해도 된다.
열가소성 수지 S1에 포함되는 중합체의 중량 평균 분자량(Mw) 및 분자량 분포(Mw/Mn)는, 코어층을 형성하는 열가소성 수지 C에 포함되는 중합체의 중량 평균 분자량(Mw) 및 분자량 분포(Mw/Mn)의 범위로서 설명된 범위와 동일한 범위에 들어가는 것이 바람직하다. 이에 의해, 코어층의 항에서 설명한 것과 동일한 이점을 얻을 수 있다.
제 1 스킨층을 형성하는 열가소성 수지 S1에 있어서의 중합체의 양은, 바람직하게는 90.0 중량% ~ 100 중량%, 보다 바람직하게는 95.0 중량% ~ 100 중량%이다. 중합체의 양을 상기 범위에 들어가게 함으로써, 상술한 중합체의 이점을 효과적으로 발휘할 수 있다.
열가소성 수지 S1은, 중합체에 조합하여, 중합체 이외의 임의의 성분을 포함하고 있어도 된다. 임의의 성분으로는, 코어층을 형성하는 열가소성 수지 C가 포함할 수 있는 성분으로서 든 것과 동일한 성분을 들 수 있다. 또한, 임의의 성분은, 1 종류를 단독으로 사용해도 되고, 2 종류 이상을 임의의 비율로 조합하여 사용해도 된다. 단, 피시 아이를 효과적으로 억제하는 관점, 및 UV 커트제의 블리드 아웃을 억제하는 관점에서는, 열가소성 수지 S1은, 열가소성 수지 C보다 UV 커트제의 함유율이 낮은 것이 바람직하고, UV 커트제를 포함하지 않는 것이 특히 바람직하다.
제 1 스킨층의 두께 ds1은, 바람직하게는 0.1μm 이상, 보다 바람직하게는 1μm 이상, 특히 바람직하게는 10μm 이상이고, 바람직하게는 100μm 이하, 보다 바람직하게는 50μm 이하, 특히 바람직하게는 30μm 이하이다. 제 1 스킨층의 두께 ds1이, 상기 범위의 하한값 이상임으로써, 피시 아이의 발생을 효과적으로 억제하거나, UV 커트제의 블리드 아웃을 효과적으로 억제하거나 할 수 있다. 또한, 제 1 스킨층의 두께 ds1이, 상기 범위의 상한값 이하임으로써, 터치 센서 기재를 얇게 할 수 있다.
[4. 제 2 스킨층]
제 2 스킨층은, 열가소성 수지 S2로 형성되어 있다. 그리고, 열가소성 수지 S2의 유리 전이 온도 Tg(s2)는, 통상 150℃ 이상이다. 그 중에서도, 열가소성 수지 S2의 유리 전이 온도 Tg(s2)는, 제 1 스킨층을 형성하는 열가소성 수지 S1의 유리 전이 온도 Tg(s1)의 범위로서 설명된 범위와 동일한 범위에 들어가는 것이 바람직하다. 유리 전이 온도 Tg(s2)가 상기의 범위에 들어감으로써, 제 1 스킨층의 항에서 설명한 것과 동일한 이점을 얻을 수 있다.
제 2 스킨층을 형성하는 열가소성 수지 S2로는, 상술한 요건을 만족하는 유리 전이 온도 Tg(s2)를 갖는 범위에서 임의의 수지를 사용할 수 있다. 열가소성 수지 S2로는, 제 1 스킨층을 형성하는 열가소성 수지 S1로서 설명한 열가소성 수지의 범위에서 선택되는 임의의 열가소성 수지를 사용할 수 있다. 따라서, 열가소성 수지 S2가 포함하는 성분의 종류 및 양은, 열가소성 수지 S1이 포함하는 성분의 종류 및 양으로서 설명한 범위에서 선택하여 적용할 수 있다. 이에 의해, 제 1 스킨층의 항에서 설명한 것과 동일한 이점을 얻을 수 있다.
제 2 스킨층을 형성하는 열가소성 수지 S2는, 제 1 스킨층을 형성하는 열가소성 수지 S1과 다른 수지여도 되고, 동일한 수지여도 된다. 그 중에서도, 열가소성 수지 S1 및 열가소성 수지 S2로서 동일한 수지를 사용하는 것이 바람직하다. 열가소성 수지 S1 및 열가소성 수지 S2로서 동일한 수지를 사용함으로써, 터치 센서 기재의 제조 비용을 억제하거나, 터치 센서 기재의 컬을 억제하거나 할 수 있다.
제 2 스킨층의 두께 ds2는, 제 1 스킨층의 두께 ds1의 범위로서 설명한 범위에서 선택되는 임의의 두께일 수 있다. 이에 의해, 제 1 스킨층의 항에서 설명한 것과 동일한 이점을 얻을 수 있다. 그 중에서도, 터치 센서 기재의 컬을 억제하기 위해서는, 제 2 스킨층의 두께 ds2는, 제 1 스킨층의 두께 ds1과 동일하게 하는 것이 바람직하다.
[5. 임의의 층]
터치 센서 기재는, 필요에 따라, 상술한 코어층, 제 1 스킨층 및 제 2 스킨층 이외의 임의의 층을 구비할 수 있다. 임의의 층으로는, 예를 들어, 접착 용이층, 점착층, 접착층, 하드 코트층, 인덱스 매칭층, 반사 방지층, 마스킹층, 광학 이방성층, 보호층 등을 들 수 있다. 단, 터치 센서 기재를 얇게 하는 관점에서, 터치 센서 기재는 임의의 층을 구비하지 않는 3 층 구조의 층인 것이 바람직하다.
[6. 터치 센서 기재의 특성 및 두께]
(파장 380nm에서의 평균 투과율)
터치 센서 기재의 파장 380nm에서의 폭 방향에 있어서의 평균 투과율은, 통상 0.100% 이하, 바람직하게는 0.085% 이하, 보다 바람직하게는 0.080% 이하이고, 이상적으로는 0%이다. 파장 380nm에서의 평균 투과율이 상기와 같이 낮은 것은, 터치 센서 기재가 그 전체에 있어서 자외선을 차단하는 능력이 우수한 것을 나타낸다. 따라서, 터치 센서 기재를 사용함으로써, 자외선을 사용한 포토리소그래피에 의해 터치 센서 부재를 제조할 때에, 터치 센서 기재의 양면의 레지스트층에 마스크 패턴을 통하여 동시에 노광을 행하여도, 터치 센서 기재를 투과하는 자외선에 의한 패턴 형상의 정밀도 저하를 억제할 수 있다. 따라서, 원하는 패턴 형상을 갖는 제 1 도전층 및 제 2 도전층을 갖는 터치 센서 부재를, 높은 제조 효율로 제조하는 것이 가능해진다.
터치 센서 기재의 파장 380nm에서의 폭 방향에 있어서의 평균 투과율은, 후술하는 실시예에 기재된 측정 방법에 의해 측정할 수 있다.
터치 센서 기재의 파장 380nm에서의 폭 방향에 있어서의 평균 투과율을 상기와 같이 작게 하는 것은, 예를 들어, 코어층을 형성하는 열가소성 수지 C로서, 자외선을 차단하는 능력을 갖는 UV 커트제 등의 성분을 포함하는 수지를 사용함으로써 실현할 수 있다.
(피시 아이의 형성의 억제)
터치 센서 기재는, 피시 아이의 형성이 억제되어 있다. 따라서, 터치 센서 기재가 포함하는 피시 아이의 수는 적다. 이와 같이 피시 아이가 적으면, 피시 아이를 원인으로 한 제 1 도전층 및 제 2 도전층의 패턴 형상의 정밀도 저하를 억제할 수 있다. 따라서, 터치 센서 기재를 사용함으로써, 원하는 패턴 형상을 갖는 제 1 도전층 및 제 2 도전층을 갖는 터치 센서 부재를 얻는 것이 가능하다. 또한, 피시 아이가 적음으로써, 당해 터치 센서 기재를 사용하여 제조된 터치 센서 부재를 포함하는 표시 장치의 광학 특성이 피시 아이에 의해 손상되는 것을 억제할 수 있다.
피시 아이의 형성을 억제할 수 있는 것은, 단위 면적당의 피시 아이의 개수에 의해 확인할 수 있다. 또한, 피시 아이의 개수는, 후술하는 실시예에 기재된 방법에 의해 측정할 수 있다.
터치 센서 기재에 있어서 피시 아이의 형성이 억제되는 메커니즘은, 이하에 설명하는 바와 같다고, 본 발명자는 추찰한다. 단, 본 발명의 기술적 범위는, 하기에 설명하는 구조에 의해 제한되는 것은 아니다.
열가소성 수지 C, 열가소성 수지 S1 및 열가소성 수지 S2를 사용하여 용융 압출법으로 터치 센서 기재를 제조하는 경우, 용융 상태에서 열가소성 수지 C, 열가소성 수지 S1 및 열가소성 수지 S2를 압출하고, 그 후, 압출된 수지를 냉각하여 경화시켜, 터치 센서 기재를 얻는다. 이 때, 열가소성 수지 C의 유리 전이 온도 Tg(c)보다 열가소성 수지 S1 및 열가소성 수지 S2의 유리 전이 온도 Tg(s1) 및 Tg(s2) 쪽이 높으므로, 열가소성 수지 S1 및 열가소성 수지 S2 쪽이 열가소성 수지 C보다 빨리 경화된다. 그러면, 용융 상태의 열가소성 수지 C에 있어서 이물질이 발생해도, 그 이물질이 제 1 스킨층 및 제 2 스킨층으로 이동하거나, 그 이물질에 의해 제 1 스킨층 및 제 2 스킨층이 압출되거나 하는 것은 억제된다. 따라서, 용융 상태의 열가소성 수지 C에 있어서 발생하는 이물질을 원인으로 한 피시 아이의 형성을 억제하는 것이 가능하므로, 피시 아이의 수를 줄이는 것이 가능하다. 특히, 열가소성 수지 C가 UV 커트제를 포함하는 경우, 그 UV 커트제는 열가소성 수지 C의 겔화에 의한 이물질을 발생시키기 쉬운 경향이 있으므로, 용융 상태의 열가소성 수지 C에 있어서 발생하는 이물질을 원인으로 한 피시 아이의 형성을 억제할 수 있는 것은, 피시 아이의 형성을 억제함에 있어서 효과적이다.
(파장 380nm에서의 투과율의 표준 편차 σ)
터치 센서 기재의 폭 방향에 있어서의 파장 380nm에서의 투과율의 표준 편차 σ는, 바람직하게는 0.02% 이하, 보다 바람직하게는 0.01% 이하, 특히 바람직하게는 0.005% 이하이고, 이상적으로는 0%이다. 이와 같이 투과율의 표준 편차 σ가 작은 것은, 터치 센서 기재의 폭 방향에 있어서, 자외선 투과율의 불균일이 작은 것을 나타낸다. 자외선 투과율의 불균일이 작음으로써, 터치 센서 기재 상의 어느 위치에서도 동일한 노광 조건으로 노광을 행할 수 있으므로, 터치 센서 부재의 제조를 간단히 행할 수 있다.
터치 센서 기재의 파장 380nm에서의 폭 방향에 있어서의 투과율의 표준 편차 σ는, 후술하는 실시예에 기재된 측정 방법에 의해 측정할 수 있다.
터치 센서 기재의 파장 380nm에서의 폭 방향에 있어서의 투과율의 표준 편차 σ를 상기와 같이 작게 하는 것은, 예를 들어, 터치 센서 기재의 두께 불균일을 작게 함으로써 실현할 수 있다. 또한, 두께 불균일이 작은 터치 센서 기재는, 예를 들어, 멀티매니폴드 다이를 사용한 용융 압출법에 의해 제조할 수 있다.
(침지 시험에 의한 한계 응력 변화율)
터치 센서 기재에, 하기 (A) 조건 및 (B) 조건 중 적어도 하나의 조건하에서의 시험을 행한 경우, 그 시험에 의한 터치 센서 기재의 한계 응력 변화율은, 작은 것이 바람직하다.
(A) 조건 : 터치 센서 기재를, 25℃ ± 2℃에서, 농도 10%의 염산 수용액에 1 시간 침지한다.
(B) 조건 : 터치 센서 기재를, 25℃ ± 2℃에서, 농도 5%의 NaOH 수용액에 1 시간 침지한다.
구체적으로는, (A) 조건에서의 시험에 의한 터치 센서 기재의 한계 응력 변화율은, 바람직하게는 20% 이하, 보다 바람직하게는 15% 이하, 특히 바람직하게는 10% 이하이다. (A) 조건에서의 시험에 의한 터치 센서 기재의 한계 응력 변화율이 작은 것은, 그 터치 센서 기재가 산에 대한 내성이 우수한 것을 나타낸다. 포토리소그래피에서는, 산성 용액에 터치 센서 기재를 접촉시키는 경우가 있으므로, 터치 센서 기재가 산에 대한 내성이 우수한 것에 의해, 제 1 도전층 및 제 2 도전층의 패턴 형상의 정밀도를 높일 수 있다. 상기의 한계 응력 변화율의 하한은 임의이며, 0%가 이상이다.
또한, (B) 조건에서의 시험에 의한 터치 센서 기재의 한계 응력 변화율은, 바람직하게는 20% 이하, 보다 바람직하게는 15% 이하, 특히 바람직하게는 10% 이하이다. (B) 조건에서의 시험에 의한 터치 센서 기재의 한계 응력 변화율이 작은 것은, 그 터치 센서 기재가 알칼리에 대한 내성이 우수한 것을 나타낸다. 포토리소그래피에서는, 알칼리성 용액에 터치 센서 기재를 접촉시키는 경우가 있으므로, 터치 센서 기재가 알칼리에 대한 내성이 우수한 것에 의해, 제 1 도전층 및 제 2 도전층의 패턴 형상의 정밀도를 높일 수 있다. 상기의 한계 응력 변화율의 하한은 임의이며, 0%가 이상이다.
나아가서는, 터치 센서 기재는, (A) 조건에서의 시험을 행한 경우, 및 (B) 조건에서의 시험을 행한 경우의 양방에 있어서, 그 시험에 의한 터치 센서 기재의 한계 응력 변화율이 작은 것이 바람직하다. 따라서, 터치 센서 기재는, (A) 조건에서의 시험에 의한 터치 센서 기재의 한계 응력 변화율이 상기의 범위에 들어가고, 또한, (B) 조건에서의 시험에 의한 터치 센서 기재의 한계 응력 변화율이 상기의 범위에 들어가는 것이 바람직하다.
상기의 한계 응력 변화율은, 후술하는 실시예에 기재된 측정 방법에 의해 측정할 수 있다.
터치 센서 기재의 상기 한계 응력 변화율을 작게 하는 것은, 예를 들어, 제 1 스킨층을 형성하는 열가소성 수지 S1 및 제 2 스킨층을 형성하는 열가소성 수지 S2로서, 지환식 구조를 함유하는 중합체를 포함하는 수지를 사용함으로써 실현할 수 있다.
(열수축률)
하기 (C) 조건하에서의 시험 후에 있어서의, 터치 센서 기재의 길이 방향의 열수축률 및 폭 방향의 열수축률은, 모두 제로에 가까운 것이 바람직하다.
(C) 조건 : 터치 센서 기재를, 145℃의 환경에 60 분 정치한다.
구체적으로는, (C) 조건하에서의 시험 후에 있어서의, 터치 센서 기재의 길이 방향의 열수축률은, 바람직하게는 ±0.10% 이내, 보다 바람직하게는 ±0.095% 이내, 특히 바람직하게는 ±0.09% 이내이다. 또한, (C) 조건하에서의 시험 후에 있어서의, 터치 센서 기재의 폭 방향의 열수축률은, 바람직하게는 ±0.10% 이내, 보다 바람직하게는 ±0.095% 이내, 특히 바람직하게는 ±0.09% 이내이다. 이와 같이 열수축률이 제로에 가까운 것은, 열에 의한 터치 센서 기재의 치수 변화가 작은 것을 나타낸다. 따라서, 터치 센서 부재의 제조시에, 열에 의한 제 1 도전층 및 제 2 도전층의 패턴 형상의 변화를 억제할 수 있으므로, 패턴 형상의 정밀도를 높이는 것이 가능하다.
상기의 열수축률은, 후술하는 실시예에 기재된 측정 방법에 의해 측정할 수 있다.
터치 센서 기재의 열수축률을 작게 하는 것은, 예를 들어, 코어층을 형성하는 열가소성 수지 C, 제 1 스킨층을 형성하는 열가소성 수지 S1, 및 제 2 스킨층을 형성하는 열가소성 수지 S2로서, 지환식 구조를 함유하는 중합체를 포함하는 수지를 사용함으로써 실현할 수 있다.
(리타데이션)
터치 센서 기재는, 광학 등방성의 필름이어도 된다. 광학 등방성의 터치 센서 기재의 파장 550nm에 있어서의 면내 리타데이션 Re는, 통상 0nm 이상이고, 바람직하게는 10nm 이하, 바람직하게는 5nm 이하, 보다 바람직하게는 3nm 이하이다. 광학 등방성의 터치 센서 기재는, 표시 장치에 설치한 경우에, 직선 편광자의 보호 필름으로서 기능하거나, 표시 화면의 착색을 억제하거나, 시야각 특성을 개선하거나 할 수 있다. 또한, 광학 등방성의 터치 센서 기재는, 다른 광학 이방성층과 조합할 수 있다. 광학 등방성의 터치 센서 기재는, 연신 처리가 실시되지 않는 미연신 필름으로서 제조할 수 있다.
또한, 터치 센서 기재는, 광학 이방성의 필름이어도 된다. 광학 이방성의 터치 센서 기재의 파장 550nm에 있어서의 면내 리타데이션 Re는, 바람직하게는 85nm 이상, 보다 바람직하게는 90nm 이상, 특히 바람직하게는 100nm 이상이고, 바람직하게는 150nm 이하, 보다 바람직하게는 145nm 이하, 특히 바람직하게는 140nm 이하이다. 이러한 범위의 면내 리타데이션 Re를 갖는 광학 이방성의 터치 센서 기재는, 1/4 파장판으로서 기능할 수 있다. 따라서, 이 터치 센서 기재를 직선 편광자와 조합하고, 각 광축을 원하는 관계로 조정함으로써, 원 편광판을 얻을 수 있다. 또한, 광학 이방성의 터치 센서 기재는, 다른 광학 등방성층과 조합할 수 있다. 광학 이방성의 터치 센서 기재는, 연신 처리가 실시된 연신 필름으로서 제조할 수 있다.
광학 이방성의 터치 센서 기재는, 통상, 면내 방향에 지상축을 갖는다. 이 지상축의 방향은, 장척의 터치 센서 기재의 경사 방향에 있는 것이 바람직하다. 이러한 터치 센서 기재는, 길이 방향 또는 폭 방향에 편광 투과축을 갖는 장척의 직선 편광자와 롤투롤법으로 첩합함으로써, 간단히 원 편광판을 얻을 수 있다. 이 첩합은, 터치 센서 기재의 지상축과 직선 편광자의 투과축이, 통상 45°로 교차하도록 행한다. 또한, 상기와 같이 경사 방향에 지상축을 갖는 터치 센서 기재는, 경사 방향으로의 연신 처리가 실시된 경사 연신 필름으로서 제조할 수 있다. 상기의 연신 처리에 있어서의 연신 방향은, 길이 방향 또는 폭 방향으로부터 45°의 각도를 이루는 것이 바람직하다.
터치 센서 기재의 파장 550nm에 있어서의 두께 방향의 리타데이션 Rth는, 바람직하게는 -250nm 이상, 보다 바람직하게는 -100nm 이상, 특히 바람직하게는 5nm 이상이고, 통상 +150nm 이하이다. 터치 센서 기재의 두께 방향의 리타데이션 Rth가 상기의 범위에 있음으로써, 터치 센서 기재를 표시 장치에 설치한 경우에, 표시 화면의 착색을 억제하거나, 시야각 특성을 개선할 수 있다. 특히, 아웃 셀형의 터치 센서 탑재의 표시 장치에서는, 표시 화면을 경사 방향에서 본 경우의 패널 착색을 억제할 수 있고, 또한, 편광 선글라스의 착용자가 정면 방향에서 이 표시 화면을 본 경우에, 표시 화면이 어두워지는 것을 억제할 수 있다. 또한, 특히 인 셀형 또는 미드 셀형의 터치 센서 탑재의 표시 장치에서는, 외광의 반사를 억제할 수 있어, 고콘트라스트의 터치 패널을 얻을 수 있다.
면내 리타데이션 Re 및 두께 방향의 리타데이션 Rth는, 예를 들어, 자동 복굴절계(오지 계측 기기사 제조, KOBRA-21ADH), 위상차계(옵토 사이언스사 제조의 「뮬러 매트릭스·폴라리미터(Axo Scan)」)를 사용하여 측정할 수 있다.
(투명성)
터치 센서 기재는, 광학 부재로서의 기능을 안정적으로 발휘하는 관점에서, 가시 파장에 있어서의 광선 투과율이 높은 것이 바람직하다. 예를 들어, 파장 400nm ~ 700nm의 범위에 있어서의 터치 센서 기재의 광선 투과율은, 바람직하게는 85% ~ 100%, 보다 바람직하게는 87% ~ 100%, 특히 바람직하게는 90% ~ 100%이다. 터치 센서 기재의 광선 투과율은, 자외·가시 분광계를 사용하여 측정할 수 있다.
터치 센서 기재는, 표시 장치의 화상 선명성을 높이는 관점에서, 헤이즈가 작은 것이 바람직하다. 터치 센서 기재의 구체적인 헤이즈는, 바람직하게는 1% 이하, 보다 바람직하게는 0.8% 이하, 특히 바람직하게는 0.5% 이하이다. 헤이즈는, JIS K7361-1997에 준거하여, 탁도계를 사용하여 측정할 수 있다.
(두께)
터치 센서 기재의 두께 D는, 바람직하게는 20μm 이상, 보다 바람직하게는 22μm 이상, 특히 바람직하게는 25μm 이상이고, 바람직하게는 60μm 이하, 보다 바람직하게는 58μm 이하, 특히 바람직하게는 56μm 이하이다. 터치 센서 기재의 두께 D가, 상기의 하한값 이상임으로써, 높은 기계적 강도를 얻을 수 있어, 터치 센서 기재의 자외선을 차단하는 능력을 높일 수 있다. 또한, 터치 센서 기재의 두께 D가, 상기의 상한값 이하임으로써, 터치 센서 기재의 경량화 및 스페이스 절감화를 실현할 수 있어, 필름을 장척의 롤상으로 권취하는 것이 가능하다.
[7. 터치 센서 기재의 제조 방법]
터치 센서 기재는, 일본 특허 제 3973755 호, 일본 특허 제 4581691 호, 일본 특허 제 6094282 호, 일본 특허 제 6094283 호 등에 기재된 제조 장치를 사용하여, 용융 압출법에 의해 제조할 수 있다. 이 용융 압출법을 이용한 제조 방법은, 열가소성 수지 S1, 열가소성 수지 C 및 열가소성 수지 S2를, 다이로부터 압출하는 공정을 포함한다. 이 때, 상기의 열가소성 수지를, 열가소성 수지 S1의 층, 열가소성 수지 C의 층, 및 열가소성 수지 S2의 층을 두께 방향에 있어서 이 순서로 포함하는 필름상으로 압출함으로써, 상술한 터치 센서 기재가 얻어진다.
상기의 압출은, 열가소성 수지 S1, 열가소성 수지 C 및 열가소성 수지 S2가 용융된 상태에서 행한다. 따라서, 다이의 온도는, 통상, 열가소성 수지 C의 유리 전이 온도 Tg(c), 열가소성 수지 S1의 유리 전이 온도 Tg(s1), 및 열가소성 수지 S2의 유리 전이 온도 Tg(s2)보다 고온으로 설정된다. 그리고, 이와 같이 용융 상태의 열가소성 수지가 압출된 후, 냉각되어 경화됨으로써, 수지 필름으로서 터치 센서 기재를 얻을 수 있다.
다이의 온도는, 유리 전이 온도 Tg(c)보다 150℃ 이상 높고, 유리 전이 온도 Tg(s1)보다 100℃ 이상 높으며, 또한, 유리 전이 온도 Tg(s2)보다 100℃ 이상 높은 것이 바람직하다. 보다 상세하게는, 다이의 온도는, 바람직하게는 Tg(c) + 150℃ 이상, 보다 바람직하게는 Tg(c) + 155℃ 이상, 특히 바람직하게는 Tg(c) + 158℃ 이상이다. 또한, 다이의 온도는, 바람직하게는 Tg(s1) + 100℃ 이상, 보다 바람직하게는 Tg(s1) + 105℃ 이상, 특히 바람직하게는 Tg(s1) + 110℃ 이상이다. 또한, 다이의 온도는, 바람직하게는 Tg(s2) + 100℃ 이상, 보다 바람직하게는 Tg(s2) + 105℃ 이상, 특히 바람직하게는 Tg(s2) + 110℃ 이상이다. 다이의 온도가 상기 하한값 이상임으로써, 열가소성 수지 C, 열가소성 수지 S1 및 열가소성 수지 S2를 충분히 용융시켜, 수지 유동성을 높일 수 있으므로, 수지의 필름상으로의 성형을 용이하게 하여, 두께 불균일을 작게 할 수 있다. 또한, 이와 같이 수지를 충분히 용융시킴으로써, 열가소성 수지 S1 및 열가소성 수지 S2를 열가소성 수지 C보다 빨리 경화시키는 것에 의한 피시 아이의 형성의 억제라는 작용을 효과적으로 발휘할 수 있다.
다이의 온도의 상한은, 특별한 제한은 없지만, 바람직하게는 Tg(c) + 190℃ 이하, 보다 바람직하게는 Tg(c) + 185℃ 이하, 특히 바람직하게는 Tg(c) + 180℃ 이하이다. 또한, 다이의 온도는, 바람직하게는 Tg(s1) + 150℃ 이하, 보다 바람직하게는 Tg(s1) + 145℃ 이하, 특히 바람직하게는 Tg(s1) + 140℃ 이하이다. 또한, 다이의 온도는, 바람직하게는 Tg(s2) + 150℃ 이하, 보다 바람직하게는 Tg(s2) + 145℃ 이하, 특히 바람직하게는 Tg(s2) + 140℃ 이하이다. 다이의 온도가 상기 상한값 이하임으로써, 열가소성 수지 S1, 열가소성 수지 C 및 열가소성 수지 S2의 겔화를 억제할 수 있으므로, 피시 아이의 형성을 효과적으로 억제할 수 있다. 또한, 다이의 온도의 상한은, 다이의 고온 유지 안정성 및 설비의 안전성의 관점에서, 통상 300℃ 이하이다.
다이로는, 원하는 터치 센서 기재가 얻어지는 임의의 다이를 사용할 수 있고, 예를 들어, 일본 특허 공보 제 6094282 호 또는 일본 특허 공보 제 6094283 호에 기재된 다이를 사용할 수 있다. 다이의 재질로는, 특별히 한정되지 않지만, 일반적으로 사용되는 다이스강 또는 스테인리스강(SUS) 등으로 구성할 수 있다. 다이스강으로는, SKD계 열간 다이스강(열전도율 : 약 30 W/m℃) 등을 사용할 수 있고, 스테인리스강으로는, SUS420J2(열전도율 : 약 25 W/m℃) 등을 사용할 수 있다.
또한, 용융된 수지의 압출시에는, 다이로부터 압출되기 전에 열가소성 수지 S1, 열가소성 수지 C 및 열가소성 수지 S2가 서로 섞이지 않도록 하기 위하여, 각 수지를 각각 개별의 펌프로 압출해도 된다.
터치 센서 기재의 제조 방법은, 또한, 상기의 용융 압출에 의해 얻어진 필름에 연신 처리를 실시하는 공정을 포함하고 있어도 된다. 연신 처리에 의해, 원하는 면내 리타데이션을 발현시킬 수 있다.
연신 처리는, 일방향으로만 연신을 행하는 1 축 연신 처리를 행하여도 되고, 다른 2 방향으로 연신을 행하는 2 축 연신 처리를 행하여도 된다. 또한, 2 축 연신 처리에서는, 2 방향으로 동시에 연신을 행하는 동시 2 축 연신 처리를 행하여도 되고, 어느 방향으로 연신을 행한 후에 다른 방향으로 연신을 행하는 축차 2 축 연신 처리를 행하여도 된다. 또한, 연신은, 필름의 길이 방향으로 연신 처리를 행하는 종연신 처리, 필름의 폭 방향으로 연신 처리를 행하는 횡연신 처리, 필름의 폭 방향과 평행도 아니고 수직도 아닌 경사 방향으로 연신 처리를 행하는 경사 연신 처리 중 어느 것을 행하여도 되고, 이들을 조합하여 행하여도 된다. 연신 처리의 방식은, 예를 들어, 롤 방식, 플로트 방식, 텐터 방식 등을 들 수 있다. 또한, 연신 온도 및 연신 배율은, 원하는 리타데이션을 갖는 터치 센서 기재가 얻어지는 범위에서 임의로 설정할 수 있다.
터치 센서 기재의 제조 방법은, 상기의 공정에 조합하여, 임의의 공정을 더 포함하고 있어도 된다. 예를 들어, 터치 센서 기재의 제조 방법은, 폭 방향의 양단을 제거하는 트리밍 처리를 행하는 공정을 포함하고 있어도 된다.
[8. 터치 센서 부재]
도 2는, 본 발명의 제 2 실시형태로서의 터치 센서 부재(200)를 모식적으로 나타내는 단면도이다.
도 2에 나타내는 바와 같이, 터치 센서 부재(200)는, 제 1 도전층(210)과, 기재(220)와, 제 2 도전층(230)을, 당해 터치 센서 부재(200)의 두께 방향에 있어서 이 순서로 포함한다. 또한, 기재(220)는, 제 1 스킨층(110), 코어층(120) 및 제 2 스킨층(130)을 이 순서로 포함하는 장척의 터치 센서 기재, 및 당해 터치 센서 기재로부터 잘라내진 기재편으로 이루어지는 군에서 선택되는 부재이다. 여기서, 기재편은, 장척의 부재여도 되고, 장척이 아닌 매엽의 부재여도 된다. 따라서, 터치 센서 부재(200) 자체도, 장척의 부재여도 되고, 매엽의 부재여도 된다. 상술한 터치 센서 부재(200)는, 피시 아이의 형성이 억제된 기재(220) 상에 제 1 도전층(210) 및 제 2 도전층(230)을 가지므로, 제 1 도전층(210) 및 제 2 도전층(230)의 패턴 형상의 정밀도를 양호하게 할 수 있다. 또한, 통상, 열가소성 수지로 형성된 기재(220)는, 종래의 유리 기재와 비교하여 깨지기 어려우므로, 터치 센서 부재(200)는, 기계적 내구성이 우수하다. 또한, 열가소성 수지로 형성된 기재(220)는, 일반적으로 가요성이 우수하므로, 터치 센서 부재(200)를 사용함으로써, 손가락에 의한 입력이 원활한 터치 패널을 실현할 수 있다.
제 1 도전층(210)은, 도 2에 나타내는 바와 같이, 기재(220)와의 사이에 임의의 층을 개재하지 않고, 기재(220)의 편면(220U)에 직접적으로 형성되어 있어도 된다. 또한, 제 1 도전층(210)은, 기재(220)와의 사이에 임의의 층(도시 생략.)을 개재하여, 기재(220)의 면(220U)에 간접적으로 형성되어 있어도 된다.
또한, 제 2 도전층(230)은, 도 2에 나타내는 바와 같이, 기재(220)와의 사이에 임의의 층을 개재하지 않고, 기재(220)의 다른 편면(220D)에 직접적으로 형성되어 있어도 된다. 또한, 제 2 도전층(230)은, 기재(220)와의 사이에 임의의 층(도시 생략.)을 개재하여, 기재(220)의 면(220D)에 간접적으로 형성되어 있어도 된다.
(도전층)
제 1 도전층 및 제 2 도전층은, 전극, 배선 등으로서 기능할 수 있는 층으로, 도전성 재료로 형성된다. 이 도전성 재료로는, 가시 파장에 있어서 높은 투과율을 갖고, 또한 도전성을 갖는 재료가 바람직하다. 도전성 재료로는, 예를 들어, ITO(인듐주석옥사이드), IZO(인듐아연옥사이드), ZnO(산화아연), IWO(인듐텅스텐옥사이드), ITiO(인듐티타늄옥사이드), AZO(알루미늄아연옥사이드), GZO(갈륨아연옥사이드), XZO(아연계 특수 산화물), IGZO(인듐갈륨아연옥사이드) 등의 도전성 금속 산화물; 카본 나노튜브, 은 나노와이어 등의 도전성 나노와이어; 금속 나노 잉크; 금속 메시; 도전성 폴리머; 등을 들 수 있다. 또한, 이들 도전성 재료는, 1 종류를 단독으로 사용해도 되고, 2 종류 이상을 임의의 비율로 조합하여 사용해도 된다.
제 1 도전층 및 제 2 도전층은, 통상, 각각 패턴화되어, 소정의 패턴 형상을 갖고 있다. 제 1 도전층 및 제 2 도전층의 패턴 형상은, 터치 패널(예를 들어, 정전 용량 방식 터치 패널)로서 양호하게 동작할 수 있는 패턴이 바람직하고, 예를 들어, 일본 공표 특허 공보 2011 - 511357 호, 일본 공개 특허 공보 2010 - 164938 호, 일본 공개 특허 공보 2008 - 310550 호, 일본 공표 특허 공보 2003 - 511799 호, 일본 공표 특허 공보 2010 - 541109 호, 미국 특허 제 8026903 호 명세서에 기재된 패턴을 들 수 있다.
제 1 도전층 및 제 2 도전층의 표면 저항값은, 각각, 바람직하게는 2000 Ω/□ 이하, 보다 바람직하게는 1500 Ω/□ 이하, 특히 바람직하게는 1000 Ω/□ 이하이다. 표면 저항값이 이와 같이 낮음으로써, 터치 센서 부재를 사용하여 고성능의 터치 패널을 실현할 수 있다. 표면 저항값의 하한에 특별한 제한은 없지만, 제조가 용이한 점에서, 바람직하게는 100 Ω/□ 이상, 보다 바람직하게는 200 Ω/□ 이상, 특히 바람직하게는 300 Ω/□ 이상이다.
제 1 도전층 및 제 2 도전층의 파장 400nm ~ 700nm의 범위에 있어서의 광선 투과율은, 각각, 바람직하게는 85% 이상이고, 보다 바람직하게는 90% 이상이며, 더욱 바람직하게는 95% 이상이다.
제 1 도전층 및 제 2 도전층의 두께는, 각각, 바람직하게는 0.01μm 이상이고, 바람직하게는 10μm 이하, 보다 바람직하게는 3μm 이하, 특히 바람직하게는 1μm 이하이다.
(임의의 층)
터치 센서 부재는, 기재, 제 1 도전층 및 제 2 도전층에 조합하여, 임의의 층을 더 포함하고 있어도 된다. 임의의 층으로는, 예를 들어, 제 1 도전층과 기재 사이에 형성된 제 1 감광성 수지층, 제 1 도전층과 기재 사이에 형성된 인덱스 매칭층, 제 2 도전층과 기재 사이에 형성된 제 2 감광성 수지층, 제 2 도전층과 기재 사이에 형성된 인덱스 매칭층을 들 수 있다.
제 1 감광성 수지층 및 제 2 감광성 수지층 등의 감광성 수지층은, 감광성 수지에 의해 형성된 층이다. 이들 감광성 수지층은, 감광성 수지의 종류에 따라 여러 가지 기능을 발휘할 수 있다.
예를 들어, JIS K5700에 규정되는 연필 경도 시험으로 측정되는 경화 후의 경도가 「HB」 이상을 나타내는 감광성 수지를 사용함으로써, 감광성 수지층으로서 하드 코트층을 얻을 수 있다. 이러한 하드 코트층을 사용함으로써, 터치 센서 부재의 기계적 강도를 높일 수 있다. 이러한 하드 코트층을 형성할 수 있는 감광성 수지의 종류로는, 예를 들어, 일본 공개 특허 공보 2013 - 226809 호에 기재된 하드 코트층의 재료를 들 수 있다.
또한, 감광성 수지는, 1 종류를 단독으로 사용해도 되고, 2 종류 이상을 임의의 비율로 조합하여 사용해도 된다.
감광성 수지층의 두께는, 바람직하게는 0.5μm 이상, 보다 바람직하게는 2μm 이상이고, 바람직하게는 30μm 이하, 보다 바람직하게는 15μm 이하이다.
임의의 층의 형성 방법은, 특별히 제한은 없다. 예를 들어, 제 1 감광성 수지층 및 제 2 감광성 수지층 등의 감광성 수지층은, 기재 상에 감광성 수지를 도공하고, 자외선 등의 광을 조사하여 감광성 수지를 경화시켜 형성할 수 있다. 또한, 감광성 수지층과 기재의 접착 강도를 높이는 관점에서, 감광성 수지의 도공 전에, 기재의 표면에 표면 처리를 실시해도 된다.
[9. 터치 센서 부재의 제조 방법]
터치 센서 부재는, 예를 들어, 기재 상에 제 1 도전층 및 제 2 도전층을 형성하고, 이들 제 1 도전층 및 제 2 도전층을 포토리소그래피에 의해 패턴화하여 제조할 수 있다. 이하, 이 예에 따른 터치 센서 부재의 제조 방법을, 도면을 이용하여 설명한다. 단, 터치 센서 부재의 제조 방법은, 하기에 설명하는 것에 한정되지 않는다.
도 3 ~ 도 7은, 모두, 본 발명의 제 2 실시형태로서의 터치 센서 부재(200)의 제조 방법을 모식적으로 나타내는 단면도이다.
제 2 실시형태에 따른 터치 센서 부재(200)의 제조 방법은, 도 3에 나타내는 바와 같이, 기재(220)의 편면(220U)에, 직접 또는 임의의 층(도시 생략.)을 개재하여 제 1 도전층(210)을 형성하는 공정과; 기재(220)의 다른 편면(220D)에, 직접 또는 임의의 층(도시 생략.)을 개재하여 제 2 도전층(230)을 형성하는 공정;을 포함한다. 제 1 도전층(210)을 형성하는 공정과, 제 2 도전층(230)을 형성하는 공정은, 동시에 행하여도 되고, 비동시에 행하여도 된다.
제 1 도전층(210) 및 제 2 도전층(230)의 형성은, 제 1 도전층(210) 및 제 2 도전층(230)의 재료에 따른 적절한 방법에 의해 행할 수 있다. 제 1 도전층(210) 및 제 2 도전층(230)의 형성 방법의 예로는, 예를 들어, 증착법, 스퍼터링법, 이온 플레이팅법, 이온 빔 어시스트 증착법, 아크 방전 플라즈마 증착법, 열 CVD법, 플라즈마 CVD법, 도금법, 졸겔법, 도공법, 및 이들의 조합 등의 방법을 들 수 있다. 이들 중에서도, 증착법 및 스퍼터링법이 바람직하고, 스퍼터링법이 특히 바람직하다. 스퍼터링법에서는, 두께가 균일한 층을 형성할 수 있으므로, 제 1 도전층(210) 및 제 2 도전층(230)에 국소적으로 얇은 부분이 발생하는 것을 억제할 수 있다.
또한, 상기의 제 1 도전층(210) 및 제 2 도전층(230)의 형성 방법 중에는, 기재(220)가 고온 환경에 노출되는 것이 있다. 이에, 기재(220)로서, (C) 조건하에서의 시험 후에 있어서의 열수축률이 제로에 가까운 것을 사용하는 것이 바람직하다. 이에 의해, 열에 의한 제 1 도전층(210) 및 제 2 도전층(230)의 패턴 형상의 변화를 억제할 수 있으므로, 패턴 형상의 정밀도를 높이는 것이 가능하다.
터치 센서 부재(200)의 제조 방법은, 또한, 도 4에 나타내는 바와 같이, 제 1 도전층(210) 상에, 제 1 도전층(210)을 피복하는 제 1 레지스트층(310)을 형성하는 공정과; 제 2 도전층(230) 상에, 제 2 도전층(230)을 피복하는 제 2 레지스트층(320)을 형성하는 공정;을 포함한다. 제 1 레지스트층(310)을 형성하는 공정과, 제 2 레지스트층(320)을 형성하는 공정은, 동시에 행하여도 되고, 비동시에 행하여도 된다.
제 1 레지스트층(310) 및 제 2 레지스트층(320)은, 자외선에 의해 감광할 수 있는 포토레지스트로서의 감광성 수지에 의해 형성된 층이다. 포토레지스트로는, 포지티브형의 것을 사용해도 되고, 네거티브형의 것을 사용해도 된다. 이들 제 1 레지스트층(310) 및 제 2 레지스트층(320)은, 예를 들어, 포토레지스트의 도공에 의해 형성할 수 있다. 이러한 포토레지스트로는, 예를 들어, 일본 공개 특허 공보 2004 - 34325 호에 기재된 레지스트 재료를 들 수 있다.
터치 센서 부재(200)의 제조 방법은, 또한, 도 5에 나타내는 바와 같이, 제 1 레지스트층(310) 및 제 2 레지스트층(320)에, 동시에 자외선(L1 및 L2)으로 노광하는 공정을 포함한다. 이 노광에서는, 통상, 패턴 마스크(330)를 통하여 자외선(L1)을 제 1 레지스트층(310)에 조사하는 것과, 패턴 마스크(340)를 통하여 자외선(L2)를 제 2 레지스트층(320)에 조사하는 것을 동시에 행한다. 이 노광에 의해, 제 1 레지스트층(310) 및 제 2 레지스트층(320)의 노광 부분의 용해성이 변화하여, 잠재적인 레지스트 패턴이 형성된다. 이 때, 기재(220)가 자외선(L1 및 L2)을 차단하므로, 자외선(L1)은 기재(220)에 대하여 반대측의 제 2 레지스트층(320)에 영향을 주지 않고, 또한, 자외선(L2)는 기재(220)에 대하여 반대측의 제 1 레지스트층(310)에 영향을 주지 않는다. 따라서, 패턴 마스크(330 및 340)를 정밀하게 모사한 형상의 잠재적인 레지스트 패턴을, 제 1 레지스트층(310) 및 제 2 레지스트층(320)에 형성할 수 있다.
자외선(L1 및 L2)의 광원은, 특별히 한정되지 않는다. 광원으로는, 예를 들어, 카본 아크등, 수은 증기 아크등, 고압 수은등, 초고압 수은등, 크세논 램프, 메탈 할라이드 램프, 엑시머 램프, LED 등을 들 수 있다. 자외선(L1 및 L2)의 적산 광량은, 통상 100 mJ/cm2 ~ 1000 mJ/cm2이다. 통상, 포토레지스트는, 자외선 영역에 흡수를 가지므로, 포토레지스트의 경화도는, 기재(220)의 자외선 영역에 있어서의 자외선 차폐 성능에 영향을 받는다.
터치 센서 부재(200)의 제조 방법은, 또한, 도 6에 나타내는 바와 같이, 노광된 제 1 레지스트층(310)을 현상하여, 제 1 도전층(210)용의 레지스트 패턴을 형성하는 공정과; 노광된 제 2 레지스트층(320)을 현상하여, 제 2 도전층(230)용의 레지스트 패턴을 형성하는 공정;을 포함한다. 제 1 레지스트층(310)을 현상하는 공정과, 제 2 레지스트층(320)을 현상하는 공정은, 동시에 행하여도 되고, 비동시에 행하여도 된다.
현상을 행함으로써, 노광에 의해 형성된 잠재적인 레지스트 패턴에 따라, 제 1 레지스트층(310)의 일부 및 제 2 레지스트층(320)의 일부가 제거되어, 레지스트 패턴이 현재화된다. 이에 의해, 제 1 도전층(210)용의 레지스트 패턴을 갖는 제 1 레지스트층(310) 및 제 2 도전층(230)용의 레지스트 패턴을 갖는 제 2 레지스트층(320)이 얻어진다.
현상은, 통상, 현상액을 침지, 분무, 도포 등의 처리에 의해 제 1 레지스트층(310) 및 제 2 레지스트층(320)에 접촉시킨 후, 필요에 따라 세정액으로 세정함으로써 행한다. 현상액의 종류에 대해서는 특별히 한정되는 것은 아니지만, 현상액은, 노광부에 현저한 대미지를 주지 않는 것이 바람직하다. 또한, 포토레지스트가 네거티브형이면, 현상액으로는, 미노광부를 선택적으로 제거할 수 있는 것이 바람직하고, 포토레지스트가 포지티브형이면, 현상액으로는, 노광부를 선택적으로 제거할 수 있는 것이 바람직하다. 이 때, 현상액 및 세정액으로서, 산성 용액 또는 알칼리성 용액을 사용하는 경우가 있다. 이에, 기재(220)로서, (A) 조건 및 (B) 조건 중 적어도 하나의 조건하에서의 시험에 의한 한계 응력 변화율이 작은 것을 사용하는 것이 바람직하다. 이에 의해, 현상액 및 세정액 등의 약품에 의한 기재(220)의 열화를 억제할 수 있으므로, 제 1 도전층(210) 및 제 2 도전층(230)의 패턴 형상의 정밀도를 높일 수 있다.
터치 센서 부재(200)의 제조 방법은, 또한, 도 7에 나타내는 바와 같이, 현상된 제 1 레지스트층(310)으로 피복되어 있지 않은 부분의 제 1 도전층(210)을 에칭하는 공정과; 현상된 제 2 레지스트층(320)으로 피복되어 있지 않은 부분의 제 2 도전층(230)을 에칭하는 공정;을 포함한다. 제 1 도전층(210)을 에칭하는 공정과, 제 2 도전층(230)을 에칭하는 공정은, 동시에 행하여도 되고, 비동시에 행하여도 된다.
에칭을 행함으로써, 제 1 도전층(210)은, 제 1 레지스트층(310)으로 피복되어 있지 않은 부분은 제거되지만, 제 1 레지스트층(310)으로 피복된 부분은 제거되지 않는다. 또한, 에칭을 행함으로써, 제 2 도전층(230)은, 제 2 레지스트층(320)으로 피복되어 있지 않은 부분은 제거되지만, 제 2 레지스트층(320)으로 피복된 부분은 제거되지 않는다. 이에 의해, 제 1 레지스트층(310)의 레지스트 패턴 및 제 2 레지스트층(320)의 레지스트 패턴에 따른 패턴 형상으로, 제 1 도전층(210) 및 제 2 도전층(230)을 성형할 수 있다.
에칭은, 통상, 에칭액을 제 1 도전층(210) 및 제 2 도전층(230)에 접촉시킨 후, 필요에 따라 세정액으로 세정함으로써 행한다. 이 때, 에칭액 및 세정액으로서, 산성 용액 또는 알칼리성 용액을 사용하는 경우가 있다. 이에, 기재(220)로서, (A) 조건 및 (B) 조건 중 적어도 하나의 조건하에서의 시험에 의한 한계 응력 변화율이 작은 것을 사용하는 것이 바람직하다. 이에 의해, 에칭액 및 세정액 등의 약품에 의한 기재(220)의 열화를 억제할 수 있으므로, 제 1 도전층(210) 및 제 2 도전층(230)의 패턴 형상의 정밀도를 높일 수 있다.
터치 센서 부재(200)의 제조 방법은, 또한, 에칭 후에, 제 1 도전층(210)을 피복하는 제 1 레지스트층(310)을 제거하는 공정과; 제 2 도전층(230)을 피복하는 제 2 레지스트층(320)을 제거하는 공정;을 포함한다. 제 1 레지스트층(310)을 제거하는 공정과, 제 2 레지스트층(320)을 제거하는 공정은, 동시에 행하여도 되고, 비동시에 행하여도 된다.
에칭 후에, 잔류한 제 1 레지스트층(310) 및 제 2 레지스트층(320)을 제거함으로써, 도 2에 나타내는 바와 같이, 원하는 패턴 형상을 갖는 제 1 도전층(210) 및 제 2 도전층(230)을 포함하는 터치 센서 부재(200)를 얻을 수 있다. 이와 같이 하여 얻어진 터치 센서 부재(200)에서는, 피시 아이의 형성이 억제된 기재(220) 상에 제 1 도전층(210) 및 제 2 도전층(230)이 형성되므로, 제 1 도전층(210) 및 제 2 도전층(230)의 패턴 형상의 정밀도를 높일 수 있다.
제 1 레지스트층(310) 및 제 2 레지스트층(320)의 제거는, 통상, 제거액을 제 1 레지스트층(310) 및 제 2 레지스트층(320)에 접촉시킨 후, 필요에 따라 세정액으로 세정함으로써 행한다. 이 때, 제거액 및 세정액으로서, 산성 용액 또는 알칼리성 용액을 사용하는 경우가 있다. 이에, 기재(220)로서, (A) 조건 및 (B) 조건 중 적어도 하나의 조건하에서의 시험에 의한 한계 응력 변화율이 작은 것을 사용하는 것이 바람직하다. 이에 의해, 제거액 및 세정액 등의 약품에 의한 기재(220)의 열화를 억제할 수 있으므로, 제 1 도전층(210) 및 제 2 도전층(230)의 패턴 형상의 정밀도를 높일 수 있다.
터치 센서 부재(200)의 제조 방법은, 필요에 따라, 상술한 공정에 조합하여 임의의 공정을 더 포함하고 있어도 된다. 임의의 공정으로는, 예를 들어, 제 1 감광성 수지층 및 제 2 감광성 수지층 등의 임의의 층을 형성하는 공정을 들 수 있다. 임의의 층을 형성하는 시기는 임의이며, 예를 들어, 제 1 감광성 수지층은 기재(220)의 표면(220U)에 제 1 도전층(210)을 형성하기 전에 형성할 수 있고, 또한, 제 2 감광성 수지층은 기재(220)의 표면(220D)에 제 2 도전층(230)을 형성하기 전에 형성할 수 있다. 또한, 임의의 공정으로는, 예를 들어, 제 1 레지스트층(310) 및 제 2 레지스트층(320)을 경화하기 위한 가열 공정; 액체를 제거하기 위한 건조 공정; 등을 들 수 있다.
또한, 상술한 제조 방법에 있어서, 각 공정의 순서는, 원하는 터치 센서 부재(200)가 얻어지는 한 임의이다.
[10. 표시 장치]
상술한 터치 센서 부재는, 표시 장치에 설치하여 사용할 수 있다. 표시 장치에 있어서, 터치 센서 부재는, 통상, 터치 패널의 일부로서 기능한다. 여기서는, 터치 패널이란, 표시 장치에 설치되고, 필요에 따라 표시 장치의 표시면에 표시된 화상을 참조하면서, 소정의 개소에 사용자가 접촉함으로써 정보의 입력을 행할 수 있도록 설치된 입력 장치이다. 터치 패널의 조작 검출 방식의 예로는, 저항막 방식, 전자 유도 방식 및 정전 용량 방식 등의 방식을 들 수 있다.
터치 패널을 구비하는 표시 장치의 표시 방식은 특별히 한정되지 않고, 액정 표시 장치, 유기 일렉트로루미네센스 표시 장치 등의 임의의 표시 장치의 방식을 채용할 수 있다. 이하의 설명에 있어서, 「유기 일렉트로루미네센스」를, 임의로 「유기 EL」이라고 약칭하는 경우가 있다.
예를 들어, 액정 표시 장치는, 통상, 한 쌍의 기판과, 그 사이에 봉입된 액정성 화합물을 포함하는 액정 셀; 그리고, 액정 셀의 표면측 및 이면측에 설치된 한 쌍의 편광판을 구비한다. 통상, 이들 한 쌍의 편광판 중, 일방이 시인측의 편광판이고, 타방이 광원측의 편광판이다. 또한, 액정 표시 장치는, 각 편광판의 일방의 면 혹은 양면에, 보호 필름을 구비하고 있어도 된다. 또한, 상기의 액정 표시 장치는, 시인측의 편광판과 액정 셀 기판 사이에 광학 보상층을 구비하고 있어도 되고, 또한, 광원측의 편광판과 액정 셀 기판 사이에 광학 보상층을 구비하고 있어도 된다. 또한, 유기 EL 표시 장치는, 시인측의 편광판; 반사 방지를 위한 위상차 필름(예를 들어, λ/4 파장판 등); 및 유기 EL 소자를 구비한다. 이러한 표시 장치에 있어서, 터치 센서 부재를 설치하는 위치는, 특별히 한정되지 않는다.
예를 들어 액정 표시 장치에서는, 터치 센서 부재는, 액정 표시 장치의 시인측의 편광판보다 외측(시인측)의 위치(아웃 셀형)에 설치되어 있어도 된다.
아웃 셀형의 액정 표시 장치의 구체예를 들면, 터치 센서 기재가 광학 등방성의 필름인 경우, 당해 액정 표시 장치는, 액정 셀, 광학 보상층, 임의의 보호 필름, 시인측의 편광판, 임의의 보호 필름, 위상차층, 및 터치 센서 부재를 이 순서로 구비하고 있어도 된다. 이 액정 표시 장치에 있어서, 시인측의 편광판과 위상차층의 조합은, 원 편광판으로서 기능하고 있어도 된다.
또한, 다른 구체예를 들면, 터치 센서 기재가 광학 이방성의 필름인 경우, 아웃 셀형의 액정 표시 장치는, 액정 셀, 광학 보상층, 임의의 보호 필름, 시인측의 편광판, 임의의 광학 등방성 필름(보호 필름), 및 터치 센서 부재를 이 순서로 구비하고 있어도 된다. 이 액정 표시 장치에 있어서, 시인측의 편광판과 터치 센서 부재의 조합은, 원 편광판으로서 기능하고 있어도 된다.
예를 들어, 터치 센서 부재는, 액정 표시 장치의 시인측의 편광판과 액정 셀 사이의 위치(미드 셀형, 또는, 온 셀형)에 설치되어 있어도 되고, 액정 셀보다 내측(표시면과는 반대측)의 위치(인 셀형)에 설치되어 있어도 된다.
구체예를 들면, 터치 센서 기재가 광학 등방성의 필름인 경우, 액정 표시 장치는, 액정 셀, 광학 보상층, 터치 센서 부재, 임의의 보호 필름, 시인측의 편광판, 임의의 보호 필름, 및 위상차층을 이 순서로 구비하고 있어도 된다. 이 액정 표시 장치에 있어서, 시인측의 편광판과 위상차층의 조합은, 원 편광판으로서 기능하고 있어도 된다.
또한, 다른 구체예를 들면, 터치 센서 기재가 광학 이방성의 필름인 경우, 액정 표시 장치는, 액정 셀, 광학 보상층, 터치 센서 부재, 임의의 보호 필름, 시인측의 편광판, 임의의 보호 필름, 및 임의의 광학 등방성 필름을 이 순서로 구비하고 있어도 된다. 이 액정 표시 장치에 있어서, 시인측의 편광판과 터치 센서 부재의 조합은, 원 편광판으로서 기능하고 있어도 된다.
상기의 액정 표시 장치의 예에 있어서, 위상차층은, 필요에 따라 자외선 커트 성능을 갖고 있어도 된다. 위상차층으로는, 1/4 파장판으로서 기능할 수 있는 것이 바람직하다. 위상차층의 바람직한 예로는, 수지 필름; 역파장 분산성 액정 화합물, 순파장 분산성 액정 화합물, 플랫 분산성 액정 화합물 등의 액정 화합물을 포함하는 조성물의 경화물막; 1/2 파장판과 1/4 파장판을 조합하여 포함하는 광대역 1/4 파장판; 등을 들 수 있다.
또한, 상기의 액정 표시 장치의 예에 있어서, 광학 보상층은, 예를 들어, 네거티브 B 필름과 포지티브 B 필름을 조합하여 포함하는 복층 필름; 역파장 분산성 액정 화합물을 포함하는 조성물의 경화물막과 포지티브 C 필름을 조합하여 포함하는 복층 필름; 등일 수 있다.
예를 들어 유기 EL 표시 장치에서는, 액정 표시 장치와 마찬가지로, 터치 센서 부재는, 유기 EL 표시 장치의 시인측의 편광판보다 외측(시인측)의 위치(아웃 셀형)에 설치되어 있어도 된다.
아웃 셀형의 유기 EL 표시 장치의 구체예를 들면, 터치 센서 기재가 광학 등방성의 필름인 경우, 당해 유기 EL 표시 장치는, 유기 EL 소자, 반사 방지 기능층, 임의의 보호 필름, 시인측의 편광판, 임의의 보호 필름, 위상차층, 및 터치 센서 부재를 이 순서로 구비하고 있어도 된다. 이 유기 EL 표시 장치에 있어서, 반사 방지 기능층과 시인측의 편광판의 조합은 원 편광판으로서 기능하고 있어도 되고, 또한, 시인측의 편광판과 위상차층의 조합은 원 편광판으로서 기능하고 있어도 된다.
또한, 다른 구체예를 들면, 터치 센서 기재가 광학 이방성의 필름인 경우, 아웃 셀형의 유기 EL 표시 장치는, 유기 EL 소자, 반사 방지 기능층, 임의의 보호 필름, 시인측의 편광판, 임의의 광학 등방성 필름(보호 필름), 및 터치 센서 부재를 이 순서로 구비하고 있어도 된다. 이 유기 EL 표시 장치에 있어서, 반사 방지 기능층과 시인측의 편광판의 조합은 원 편광판으로서 기능하고 있어도 되고, 또한, 시인측의 편광판과 터치 센서 부재의 조합은, 원 편광판으로서 기능하고 있어도 된다.
예를 들어, 터치 센서 부재는, 유기 EL 표시 장치의 시인측의 편광판과 유기 EL 소자 사이의 위치(인 셀형, 또는, 미드 셀형)에 설치되어 있어도 된다.
구체예를 들면, 터치 센서 기재가 광학 등방성 필름인 경우, 유기 EL 표시 장치는, 유기 EL 소자, 반사 방지 기능층, 터치 센서 부재, 임의의 보호 필름, 시인측의 편광판, 임의의 보호 필름, 및 위상차층을 이 순서로 구비하고 있어도 된다. 이 유기 EL 표시 장치에 있어서, 반사 방지 기능층과 시인측의 편광판의 조합은 원 편광판으로서 기능하고 있어도 되고, 또한, 시인측의 편광판과 위상차층의 조합은 원 편광판으로서 기능하고 있어도 된다.
또한, 다른 구체예를 들면, 터치 센서 기재가 광학 이방성의 필름인 경우, 유기 EL 표시 장치는, 유기 EL 소자, 터치 센서 부재, 임의의 보호 필름, 시인측의 편광판, 임의의 보호 필름, 및 위상차층을 이 순서로 구비하고 있어도 된다. 이 유기 EL 표시 장치에 있어서, 터치 센서 부재와 시인측의 편광판의 조합은 원 편광판으로서 기능하고 있어도 되고, 또한, 시인측의 편광판과 위상차층의 조합은 원 편광판으로서 기능하고 있어도 된다.
상기의 유기 EL 표시 장치의 예에 있어서, 위상차층은, 필요에 따라 자외선 커트 성능을 갖고 있어도 된다. 위상차층으로는, 1/4 파장판으로서 기능할 수 있는 것이 바람직하다. 위상차층의 바람직한 예로는, 액정 표시 장치에 있어서의 위상차층과 동일한 것을 들 수 있다.
또한, 상기의 유기 EL 표시 장치의 예에 있어서, 반사 방지 기능층은, 예를 들어, 액정 표시 장치에 있어서의 광학 보상층과 동일한 것을 들 수 있다. 또한, 반사 방지 기능층은, 예를 들어, 위상차층과 동일한 층이어도 되고, 그 중에서도, 1/4 파장판으로서 기능할 수 있는 층이 바람직하다.
실시예
이하, 실시예를 나타내어 본 발명에 대하여 구체적으로 설명한다. 단, 본 발명은 이하에 나타내는 실시예에 한정되는 것은 아니며, 본 발명의 특허청구범위 및 그 균등한 범위를 일탈하지 않는 범위에서 임의로 변경하여 실시할 수 있다. 이하의 설명에 있어서, 양을 나타내는 「%」 및 「부」는, 별도로 언급하지 않는 한, 중량 기준이다. 또한, 이하에 설명하는 조작은, 별도로 언급하지 않는 한, 상온 상압 대기 중에서 행하였다.
[평가 방법]
[유리 전이 온도의 측정 방법]
질소 분위기하에서 300℃로 가열한 시료를 액체 질소로 급랭하고, 시차 주사 열량계(DSC)를 사용하여, 10℃/분으로 승온하여 시료의 유리 전이 온도를 측정하였다.
[터치 센서 기재의 투과율의 측정 방법]
터치 센서 기재의 폭 방향으로 100mm 간격으로 늘어서는 복수(후술하는 실시예 및 비교예에서는, 14점)의 측정점을 설정하였다. 각 측정점을 중심으로 하여, 터치 센서 기재를 정방형(1 변 50mm)으로 잘라내어, 14 매의 샘플 시트를 얻었다. 이들 샘플 시트를 사용하여, 각 측정점에서의 측정 파장 380nm에서의 투과율을 측정하였다. 이 투과율의 측정은, 자외 가시 근적외 분광 광도계(닛폰 분광사 제조 「V-7200」)를 사용하여 행하였다. 얻어진 14 점에서의 측정 결과를 평균하여, 평균 투과율을 계산하였다. 또한, 얻어진 14 점에서의 측정 결과의 표준 편차 σ를 계산하였다.
[터치 센서 기재의 리타데이션의 측정 방법]
상기의 투과율의 측정에 사용한 14매의 샘플 시트를 사용하여, 그 샘플 시트의 중심에 있는 각 측정점에서의 면내 리타데이션 및 두께 방향의 리타데이션을 측정하였다. 이 측정은, 측정 파장 550nm에 있어서, 위상차계(오지 계측사 제조 「KOBRA-21ADH」)를 사용하여 행하였다. 얻어진 14 점에서의 측정 결과를 평균하여, 터치 센서 기재의 면내 리타데이션의 평균값 및 두께 방향의 리타데이션의 평균값을 계산하였다.
[터치 센서 기재의 전체의 두께의 측정 방법]
터치 센서 기재의 전체의 두께 D를, 접촉식 두께계를 사용하여 측정하였다.
[코어층의 두께비의 측정 방법]
제조예 1 ~ 4에서 사용한 자외선 흡수제를 사용하여, 기지의 농도 C0(%), 기지의 두께 d0(μm)의 단층 필름을 제작하였다. 이 단층 필름의 파장 380nm에 있어서의 투과율 T1(%)을 측정하였다. 측정된 투과율 T1과, 단층 필름의 자외선 흡수제의 농도 C0 및 두께 d0으로부터, 람베르트·비어 법칙의 하기의 식(A)에 의해, 파장 380nm에 있어서의 자외선 흡수제의 농도 흡광 계수 ε을 계산하였다.
또한, 제조예 5에서 사용한 레이저 흡수제는, 자외선 파장 영역에서의 흡수는 실질적으로 없다. 이에, 제조예 5에서 사용한 자외선 흡수제 및 레이저 흡수제를 조합하여 포함하는 첨가제 혼합계의 파장 380nm에 있어서의 농도 흡광 계수도, 앞서 구한 ε과 동일한 값으로 간주하였다.
[수학식 1]
별도로, 자외선 흡수제 및 레이저 흡수제를 포함하지 않는 것 이외에는 각 실시예 및 비교예에서 사용한 코어층 형성용의 수지와 동일한 조성을 갖는 수지를 준비하였다. 이렇게 하여 준비한 자외선 흡수제 및 레이저 흡수제를 포함하지 않는 수지를 사용하여, 기지의 두께의 단층 필름을 제작하였다. 이 단층 필름의 투과율 T0을 측정하였다. 한편, 상기의 단층 필름의 두께는, 원칙적으로, 각 실시예 및 비교예에서의 터치 센서 기재의 전체의 두께 D와 일치시켜야 하는 것이다. 그러나, 각 실시예 및 비교예에서 사용되고 있는 노르보르넨계 중합체는, 각 실시예 및 비교예에서의 터치 센서 기재의 전체의 두께 D의 범위(구체적으로는, 25μm ~ 55μm)에서는, 파장 380nm의 투과율은 동일한 정도이다. 따라서, 본 명세서에 나타내는 실시예 및 비교예에서는, 각 실시예 및 비교예에서의 터치 센서 기재의 전체의 두께 D와 동일한 두께의 단층 필름의 투과율을, 기지의 어느 두께의 단층 필름의 투과율 T0에 의해 근사하고 있다.
또한, 각 실시예 및 비교예에서 얻어진 터치 센서 기재의 투과율 T를 측정하였다. 그리고, 측정된 투과율 T를 이용하여, 하기의 식(B)에 의해, 그 터치 센서 기재에 포함되는 코어층의 두께 dc를 계산하였다. 식(B)에 있어서, C는 코어층 형성용의 수지에 있어서의 자외선 흡수제의 농도(중량%)를 나타내고, T는 터치 센서 기재의 투과율(%)을 나타내며, ε은 농도 흡광 계수를 나타내고, dc는 터치 센서 기재의 코어층의 두께(μm)를 나타낸다.
[수학식 2]
터치 센서 기재의 전체의 두께 D와, 식(B)를 이용하여 계산된 코어층의 두께 dc를 이용하여, 제 1 스킨층과 제 2 스킨층의 합계 두께(D - dc)에 대한 코어층의 두께 dc의 비 dc/(D - dc)를 구하였다.
여기서, 투과율의 측정 파장은 380nm이고, 투과율의 측정 장치로는 자외 가시 근적외 분광 광도계(닛폰 분광사 제조 「V-7200」)를 사용하였다.
[피시 아이의 평가 방법]
광학식 표면 검사 장치(주식회사 멕사 제조 「LSC-6000」)를 사용하여, 얻어진 필름의 피시 아이의 수를 계측하였다. 필름의 길이 4000m의 범위에서 상기의 피시 아이의 수를 계측하고, 1m2당의 개수를 산출하였다. 이 1m2당의 피시 아이의 개수에 의해, 피시 아이를 평가하였다.
[터치 센서 기재의 레이저광에 의한 가공성의 평가 방법]
실시예 또는 비교예에서 제조한 터치 센서 기재를, 평가 샘플로서, 유리판(두께 1.5mm) 상에 두었다. 터치 센서 기재에, 파장 9.4μm의 CO2 레이저광을 쬐였다. 레이저광의 출력은, 평가 샘플의 유리판 이외의 부분을 절단할 수 있도록 조정하였다. 구체적으로는, 레이저광의 출력은, 처음에는 저출력으로 설정하고, 점차로 높여 가, 평가 샘플의 유리판 이외의 부분을 절단할 수 있었던 시점 또는 유리판이 깨진 시점에서 레이저광의 조사를 정지시켰다. 상기와 같이 레이저광을 조사한 후에 평가 샘플을 목시로 관찰하여, 하기의 기준으로 평가하였다.
「A」: 유리판을 흠집내지 않고, 평가 샘플의 유리판 이외의 부분을 절단할 수 있어, 절단면이 평탄하고 양호한 절단 상태였다.
「B」: 평가 샘플을 절단할 수 없거나, 혹은 유리판이 깨졌다.
[한계 응력 변화율의 측정 방법]
(지그의 설명)
도 8은, 실시예 및 비교예에 있어서 사용한 지그(400)를 모식적으로 나타내는 사시도이다. 도 8에서는, 지그(400)를, 당해 지그(400)의 연재(延在) 방향과 수직한 평면으로 자른 모습을 나타낸다.
도 8에 나타내는 바와 같이, 지그(400)는, 기둥상의 지그로, 그 측면으로서, 곡면(410)을 갖는다. 지그(400)의 곡면(410)은, 지그(400)의 연재(延在) 방향과 수직한 평면으로 자른 단면(420)에서의 형상이, 「(x/100)2 + (y/40)2 = 1」로 나타내어지는 타원의 일부(0mm ≤ x ≤ 100mm, 0mm ≤ y ≤ 40mm의 부분)로 되어 있다.
(시험 전의 한계 응력의 측정 방법의 설명)
터치 센서 기재를, 10mm × 100mm의 직사각형으로 절단하여, 시험편을 얻었다. 이 시험편은, 길이 10mm의 변이 터치 센서 기재의 폭 방향과 평행하고, 길이 100mm의 변이 터치 센서 기재의 길이 방향과 평행하였다.
JIS K 7171에 기초하여, 시험편의 굽힘 탄성률 Eb(MPa)를 측정하였다. 이 시험편을, 지그(400)의 곡면(410)의 곡률이 작은 쪽의 단부(430)를 시점(始點)으로 하여, 곡면(410)을 따라 구부렸다. 즉, 시험편을, 곡면(410)의 형상을 나타내는 타원의 (x = 0 mm, y = 40 mm)로 나타내어지는 단부(430)에 접촉시키고, 이 단부(430)의 접촉을 유지한 채 곡면(410)에 휘감기도록 5시간 구부렸다.
구부러진 시험편에서는, 타원의 곡률을 따라 변형이 연속적으로 변화하고 있으므로, 크랙이 발생한 위치를 측정함으로써, 어느 정도의 응력에서 크랙이 발생하는지를 평가할 수 있다. 이에, 이 크랙이 발생한 위치와, 시점으로서의 단부(430)와의 상기 타원 상에서의 거리 L(cm) 및 시험편의 두께 D(cm)를 이용하여, 하기의 식(C)으로부터, 변형 E(-)를 계산하였다.
E = 0.02 × (1 - 0.0084 × L2)-3/2 × D (C)
그 후, 얻어진 변형 E와 시험편의 굽힘 탄성률 Eb를 곱하여, 시험 전의 한계 응력(kPa)을 얻었다. 한계 응력이 높을수록, 크랙이 발생하기 어려운 경향이 있다. 단, 어느 실시예 및 비교예에서도, 시험 전의 시험편에는, 모두 크랙은 발생하지 않았다. 이에, 각 실시예 및 비교예에서는, L = 10cm로 하여, 시험 전의 변형 E를 구하였다.
((A) 조건에서의 시험 후의 한계 응력의 측정 방법의 설명)
굽힘 탄성률 Eb 및 변형 E의 측정 전에, 시험편을, 25℃ ± 2℃에서, 농도 10%의 염산 수용액에 1 시간 침지하였다((A) 조건에서의 시험). 이 사항 이외에는, 상기(시험 전의 한계 응력의 측정 방법의 설명)와 동일한 조작에 의해, (A) 조건에서의 시험 후의 한계 응력의 측정을 행하였다.
(A) 조건에서의 시험 후의 한계 응력과 시험 전의 한계 응력의 차를, 시험 전의 한계 응력으로 나누어, (A) 조건에서의 시험에 의한 한계 응력의 변화율을 계산하였다. 또한, 크랙이 발생하지 않은 경우에는, 변화율은 0%로 하였다.
((B) 조건에서의 시험 후의 한계 응력의 측정 방법의 설명)
굽힘 탄성률 Eb 및 변형 E의 측정 전에, 시험편을, 25℃ ± 2℃에서, 농도 5%의 NaOH 수용액에 1시간 침지하였다((B) 조건에서의 시험). 이 사항 이외에는, 상기(시험 전의 한계 응력의 측정 방법의 설명)와 동일한 조작에 의해, (B) 조건에서의 시험 후의 한계 응력의 측정을 행하였다.
(B) 조건에서의 시험 후의 한계 응력과 시험 전의 한계 응력의 차를, 시험 전의 한계 응력으로 나누어, (B) 조건에서의 시험에 의한 한계 응력의 변화율을 계산하였다. 또한, 크랙이 발생하지 않은 경우에는, 변화율은 0%로 하였다.
[열수축률의 측정 방법]
실온 23℃의 환경하에서, 터치 센서 기재를 150mm × 150mm의 정방형으로 잘라내어, 시료 필름을 얻었다. 이 시료 필름의 4 변 중, 2 변은 터치 센서 기재의 폭 방향과 평행하고, 2변은 터치 센서 기재의 길이 방향과 평행하였다. 그 후, 시료 필름을, 145℃의 환경에 60 분 정치하였다((C) 조건에서의 시험). 그 후, 시료 필름을 23℃(실온)까지 냉각하였다. 냉각 후의 시료 필름의 4 변 중, 열수축률 S를 측정하고 싶은 방향과 평행한 2 변의 길이 L1(mm) 및 L2(mm)를 측정하였다. 측정된 길이 L1 및 L2에 기초하여, 하기의 식(D)로부터, 그 측정 방향의 열수축률 S를 계산하였다.
열수축률 S(%) = [(300 - L1 - L2)/300] × 100 (D)
[제조예 1. 열가소성 수지(J1)의 제조]
비정성의 노르보르넨계 중합체(닛폰 제온사 제조, 유리 전이 온도 Tg = 126℃)로서의 열가소성 수지(J0)의 펠릿을, 100℃에서 5시간 건조시켰다. 건조시킨 펠릿 100 부와, 벤조트리아졸계 자외선 흡수제(ADEKA사 제조 「LA-31」) 10.0 부를, 2 축 압출기에 의해 혼합하였다. 얻어진 혼합물을, 단축 압출기에 접속된 호퍼에 투입하고, 단축 압출기로부터 용융 압출하여, 열가소성 수지(J1)을 얻었다. 이 열가소성 수지(J1)은, 자외선 흡수제의 함유량은 9.1 중량%이고, 유리 전이 온도 Tg는 117℃였다.
[제조예 2. 열가소성 수지(J2)의 제조]
벤조트리아졸계 자외선 흡수제(ADEKA사 제조 「LA-31」)의 양을 12.0 부로 변경하였다. 이상의 사항 이외에는, 제조예 1과 동일한 조작을 행하여, 열가소성 수지(J2)를 얻었다. 이 열가소성 수지(J2)는, 자외선 흡수제의 함유량은 10.7 중량%이고, 유리 전이 온도 Tg는 114℃였다.
[제조예 3. 열가소성 수지(J3)의 제조]
벤조트리아졸계 자외선 흡수제(ADEKA사 제조 「LA-31」)의 양을 7.5 부로 변경하였다. 이상의 사항 이외에는, 제조예 1과 동일한 조작을 행하여, 열가소성 수지(J3)을 얻었다. 이 열가소성 수지(J3)은, 자외선 흡수제의 함유량은 7.0 중량%이고, 유리 전이 온도 Tg는 119℃였다.
[제조예 4. 열가소성 수지(J4)의 제조]
벤조트리아졸계 자외선 흡수제(ADEKA사 제조 「LA-31」)의 양을 5.5 부로 변경하였다. 이상의 사항 이외에는, 제조예 1과 동일한 조작을 행하여, 열가소성 수지(J4)를 얻었다. 이 열가소성 수지(J4)는, 자외선 흡수제의 함유량은 5.2 중량%이고, 유리 전이 온도 Tg는 121℃였다.
[제조예 5. 열가소성 수지(J5)의 제조]
비정성의 노르보르넨계 중합체의 펠릿의 종류를, 유리 전이 온도 Tg가 163℃인 비정성의 노르보르넨계 중합체로 변경하였다.
또한, 벤조트리아졸계 자외선 흡수제(ADEKA사 제조 「LA-31」)의 양을 12.0 부로 변경하였다.
또한, 상기의 노르보르넨계 중합체 및 벤조트리아졸계 자외선 흡수제에 조합하여, 레이저 흡수제(펜타에리트리톨테트라벤조에이트, 분자량 552, 융점 102.0℃ ~ 106.0℃, 9μm ~ 11μm의 범위에 파장을 갖는 레이저광을 흡수 가능한 화합물) 5.0 부를 더 혼합하여, 혼합물을 얻었다.
이상의 사항 이외에는, 제조예 1과 동일한 조작을 행하여, 열가소성 수지(J5)를 얻었다. 이 열가소성 수지(J5)는, 자외선 흡수제의 함유량은 10.3 중량%이고, 유리 전이 온도 Tg는 126℃였다.
[제조예 6. 감광성 수지층 형성용의 하드 코트제의 제조]
5산화안티몬의 메틸이소부틸케톤졸(고형분 농도 40% : 쇼쿠바이 화성 공업사 제조) 100 중량부에, UV 경화형 우레탄아크릴레이트(닛폰 합성 화학 공업사 제조 「시코 UV7640B」) 10 중량부, 광중합 개시제(「치바가이기사 제조」 이르가큐어-184) 0.4 중량부, 및 불소화알킬기 함유 올리고머(다이닛폰 잉크 화학 공업사 제조 「메가팩 F470」) 0.2 중량부를 혼합하여, UV 경화형의 하드 코트제를 얻었다.
[실시예 1]
체눈 3μm의 리프 디스크 형상의 폴리머 필터를 구비하는, 더블 플라이트형 단축 압출기(스크루의 직경 D = 50 mm, 스크루의 유효 길이 L과 스크루 직경 D의 비 L/D = 32)를 준비하였다. 이 단축 압출기에, 코어층 형성용의 수지로서, 제조예 1에서 얻어진 열가소성 수지(J1)을 도입하고, 용융시켰다. 그리고, 용융된 열가소성 수지(J1)을, 압출기 출구 온도 265℃, 압출기의 기어 펌프의 회전수 10 rpm의 조건으로, 멀티매니폴드 다이에 공급하였다. 이 멀티매니폴드 다이의 다이 슬립의 표면 거칠기 Ra는, 0.1μm였다.
한편, 체눈 3μm의 리프 디스크 형상의 폴리머 필터를 구비하는, 단축 압출기(스크루의 직경 D = 50 mm, 스크루의 유효 길이 L과 스크루의 직경 D의 비 L/D = 32)를 준비하였다. 이 단축 압출기에, 제 1 스킨층 및 제 2 스킨층 형성용의 열가소성 수지(J6)으로서, 100℃에서 5 시간 건조시킨 비정성의 노르보르넨계 중합체의 펠릿(닛폰 제온사 제조, 유리 전이 온도 Tg = 163℃)을 도입하고, 용융시켰다. 그리고, 용융된 열가소성 수지(J6)을, 압출기 출구 온도 290℃, 압출기의 기어 펌프의 회전수 4 rpm의 조건으로, 상기의 멀티매니폴드 다이에 공급하였다.
이어서, 제 1 스킨층 형성용의 수지의 층, 코어층 형성용의 수지의 층, 및 제 2 스킨층 형성용의 수지의 층의 3 층을 포함하는 필름상으로 토출되도록, 상기의 용융 상태의 열가소성 수지(J1) 및 열가소성 수지(J6)을, 멀티매니폴드 다이로부터, 다이 온도 277℃에서 공압출하였다. 그리고, 압출된 열가소성 수지(J1) 및 열가소성 수지(J6)을, 150℃로 온도 조정된 냉각 롤에 캐스트하여, 「열가소성 수지(J6)으로 형성된 제 1 스킨층」/「열가소성 수지(J1)로 형성된 코어층」/「열가소성 수지(J6)으로 형성된 제 2 스킨층」의 2 종 3 층으로 이루어지는 복층 필름을 얻었다. 2 종 3 층으로 이루어지는 복층 필름이란, 즉, 2 종류의 수지로 이루어지는 3 층 구조의 필름을 나타낸다. 얻어진 복층 필름은, 폭 1450mm, 두께 55μm였다. 또한, 상기의 공압출에서는, 에어갭량을 50 mm로 하고, 용융 상태의 필름상의 수지를 냉각 롤에 캐스트하는 방법으로서, 엣지 피닝을 채용하였다. 이렇게 하여 얻어진 복층 필름의 폭 방향의 양단 50 mm씩을 트리밍하여, 폭 1350mm, 길이 4000m의 장척의 터치 센서 기재를 얻었다.
얻어진 터치 센서 기재에 대하여, 상술한 방법으로 평가를 행하였다.
[실시예 2]
코어층 형성용의 수지로서, 제조예 1에서 얻어진 열가소성 수지(J1) 대신에, 제조예 2에서 얻어진 열가소성 수지(J2)를 사용하였다. 또한, 공압출시의 조건을 조정하여, 터치 센서 기재에 포함되는 각 층의 두께를 변경하였다.
이상의 사항 이외에는, 실시예 1과 동일한 조작에 의해, 터치 센서 기재의 제조 및 평가를 행하였다.
[실시예 3]
코어층 형성용의 수지로서, 제조예 1에서 얻어진 열가소성 수지(J1) 대신에, 제조예 5에서 얻어진 열가소성 수지(J5)를 사용하였다. 또한, 공압출시의 조건을 조정하여, 터치 센서 기재에 포함되는 각 층의 두께를 변경하였다.
이상의 사항 이외에는, 실시예 1과 동일한 조작에 의해, 터치 센서 기재의 제조 및 평가를 행하였다.
[실시예 4]
공압출시의 조건을 조정하여, 터치 센서 기재에 포함되는 각 층의 두께를 변경하였다.
이상의 사항 이외에는, 실시예 1과 동일한 조작에 의해, 터치 센서 기재의 제조 및 평가를 행하였다.
[실시예 5]
코어층 형성용의 수지로서, 제조예 1에서 얻어진 열가소성 수지(J1) 대신에, 제조예 5에서 얻어진 열가소성 수지(J5)를 사용하였다. 또한, 공압출시의 조건을 조정하여, 터치 센서 기재에 포함되는 각 층의 두께를 변경하였다.
이상의 사항 이외에는, 실시예 1과 동일한 조작에 의해, 터치 센서 기재의 제조 및 평가를 행하였다.
[실시예 6]
실시예 1에서 얻어진 터치 센서 기재를, 당해 터치 센서 기재의 길이 방향에 대하여 45°의 각도를 이루는 경사 방향으로 연신하였다. 이 연신은, 연신 온도 180℃, 연신 배율 2.0배의 조건으로 행하였다. 연신 후의 터치 센서 기재에 대하여, 상술한 방법에 의해 평가를 행하였다.
[비교예 1]
코어층 형성용의 수지로서, 제조예 1에서 얻어진 열가소성 수지(J1) 대신에, 제조예 3에서 얻어진 열가소성 수지(J3)을 사용하였다. 또한, 제 1 스킨층 형성용의 수지, 및 제 2 스킨층 형성용의 수지로서, 열가소성 수지(J6) 대신에, 열가소성 수지(J0)을 사용하였다. 이상의 사항 이외에는, 실시예 1과 동일한 조작에 의해, 터치 센서 기재의 제조 및 평가를 행하였다.
[비교예 2]
코어층 형성용의 수지로서, 제조예 1에서 얻어진 열가소성 수지(J1) 대신에, 제조예 3에서 얻어진 열가소성 수지(J3)을 사용하였다.
이상의 사항 이외에는, 실시예 1과 동일한 조작에 의해, 터치 센서 기재의 제조 및 평가를 행하였다.
[비교예 3]
코어층 형성용의 수지로서, 제조예 1에서 얻어진 열가소성 수지(J1) 대신에, 제조예 4에서 얻어진 열가소성 수지(J4)를 사용하였다. 또한, 공압출시의 조건을 조정하여, 터치 센서 기재에 포함되는 각 층의 두께를 변경하였다.
이상의 사항 이외에는, 실시예 1과 동일한 조작에 의해, 터치 센서 기재의 제조 및 평가를 행하였다.
[실시예 1 ~ 6 및 비교예 1 ~ 3의 결과]
상기의 실시예 1 ~ 6 및 비교예 1 ~ 3의 결과를, 하기의 표에 나타낸다. 하기의 표에 있어서, 약칭의 의미는, 이하와 같다.
UVA량 : 수지 중의 자외선 흡수제의 농도.
UV 투과율 : 터치 센서 기재의 파장 380nm에서의 폭 방향에 있어서의 평균 투과율.
투과율의 표준 편차 : 터치 센서 기재의 폭 방향에 있어서의 파장 380nm에서의 투과율의 표준 편차.
평균 Re : 터치 센서 기재의 면내 리타데이션의 평균.
평균 Rth : 터치 센서 기재의 두께 방향의 리타데이션의 평균.
[실시예 7]
실시예 1에서 제조한 장척의 터치 센서 기재를, 50 mm 사방의 정방형으로 잘라내어, 기재편을 얻었다. 이렇게 하여 얻은 기재편의 양면에, 제조예 6에서 얻은 UV 경화형의 하드 코트제를 감광성 수지로서 도공하였다. 그 후, 자외선을 조사하여 감광성 수지를 경화시켜, 제 1 감광성 수지층 및 제 2 감광성 수지층으로서의 하드 코트층을 형성하였다. 형성된 하드 코트층의 두께는, 각각 3μm였다.
양방의 하드 코트층의 표면에, 스퍼터링법에 의해, 제 1 도전층 및 제 2 도전층으로서의 산화인듐·주석층(ITO층)을 형성하였다. ITO층은, 하드 코트층의 표면 전체에, 광학 막두께 40nm로 형성되었다.
이어서, 양방의 ITO층 상에, 포토레지스트로서의 네거티브형 감광성 수지(아사히카세이 케미컬즈사 제조 「APR-K11」)를 도공하여, 제 1 레지스트층 및 제 2 레지스트층으로서의 네거티브형 감광성 수지층을 형성하였다. 이에 의해, 네거티브형 감광성 수지층, ITO층, 하드 코트층, 기재편, 하드 코트층, ITO층 및 네거티브형 감광성 수지층을, 두께 방향에 있어서 이 순서로 포함하는 복층 중간체를 얻었다.
이어서, 복층 중간체의 양방의 네거티브형 감광성 수지층에, 각각, 패턴 형상이 다른 포토마스크를 통하여, 동시에 적산 광량이 400 mJ/cm2인 자외선에 의한 노광을 행하였다.
이어서, 양방의 네거티브형 감광성 수지층을 현상하여, 노광 부분 이외의 네거티브형 감광성 수지를 제거하고, 네거티브형 감광성 수지층에 레지스트 패턴을 형성하였다.
이어서, 복층 중간체의 양면에 에칭 처리를 행함으로써, 네거티브형 감광성 수지층으로 피복되어 있지 않은 ITO층의 부분을 에칭하였다.
이어서, ITO층의 표면에 잔류한 네거티브형 감광성 수지를 제거하였다. 이에 의해, 패터닝된 ITO층, 하드 코트층, 기재편, 하드 코트층, 및 패터닝된 ITO층을, 두께 방향에 있어서 이 순서로 포함하는 터치 센서 부재를 얻었다.
얻어진 터치 센서 부재의 양면에 형성된 패턴 형상을 현미경으로 관찰하였다. 관찰의 결과, 패턴 정밀도가 완전히 유지되어 있는 경우에는 「○」라고 판정하고, 패턴 정밀도가 부분적으로 파괴되어 있는 경우에는 「△」라고 판정하며, 패턴 정밀도가 완전히 파괴되어 있는 경우에는 「×」라고 판정하였다.
[실시예 8]
실시예 1에서 제조한 터치 센서 기재 대신에, 실시예 2에서 제조한 터치 센서 기재를 사용한 것 이외에는, 실시예 7과 동일한 조작을 행하여, 터치 센서 부재의 제조 및 평가를 행하였다.
[실시예 9]
실시예 1에서 제조한 터치 센서 기재 대신에, 실시예 3에서 제조한 터치 센서 기재를 사용한 것 이외에는, 실시예 7과 동일한 조작을 행하여, 터치 센서 부재의 제조 및 평가를 행하였다.
[비교예 4]
실시예 1에서 제조한 터치 센서 기재 대신에, 비교예 1에서 제조한 터치 센서 기재를 사용한 것 이외에는, 실시예 7과 동일한 조작을 행하여, 터치 센서 부재의 제조 및 평가를 행하였다.
[비교예 5]
실시예 1에서 제조한 터치 센서 기재 대신에, 비교예 3에서 제조한 터치 센서 기재를 사용한 것 이외에는, 실시예 7과 동일한 조작을 행하여, 터치 센서 부재의 제조 및 평가를 행하였다.
[실시예 7 ~ 9 및 비교예 4 ~ 5의 결과]
상기의 실시예 7 ~ 9 및 비교예 4 ~ 5의 결과를, 하기의 표에 나타낸다.
이 결과로부터, 터치 센서 기재의 평균 투과율이 작을수록, 양면 노광에 의한 반대측으로의 패턴 정밀도에 대한 영향은 적고, 평균 투과율이 클수록, 양면 노광에서 반대측의 패턴 정밀도에 영향이 큰 것을 알 수 있다. 또한, 피시 아이가 많은 터치 센서 기재에서는, 이물질이라는 관점에서 바람직하지 않다.
100 터치 센서 기재
110 제 1 스킨층
120 코어층
130 제 2 스킨층
200 터치 센서 부재
210 제 1 도전층
220 기재
220D, 220U 기재의 표면
230 제 2 도전층
310 제 1 레지스트층
320 제 2 레지스트층
330 패턴 마스크
340 패턴 마스크
400 지그
410 곡면
420 단면
430 곡면의 단부

Claims (17)

  1. 장척의 터치 센서 기재로서,
    상기 터치 센서 기재가, 열가소성 수지 S1로 형성된 제 1 스킨층, 열가소성 수지 C로 형성된 코어층, 및 열가소성 수지 S2로 형성된 제 2 스킨층을 이 순서로 포함하고,
    상기 열가소성 수지 S1, 상기 열가소성 수지 S2, 및 상기 열가소성 수지 C가, 지환식 구조를 함유하는 중합체를 포함하고,
    상기 열가소성 수지 S1의 유리 전이 온도 Tg(s1)이, 150℃ 이상이며,
    상기 열가소성 수지 S2의 유리 전이 온도 Tg(s2)가, 150℃ 이상이고,
    상기 열가소성 수지 C의 유리 전이 온도 Tg(c)가, 하기 식(1) 및 식(2)
    Tg(s1) - Tg(c) > 15℃ (1)
    Tg(s2) - Tg(c) > 15℃ (2)
    를 만족하며,
    파장 380nm에서의 폭 방향에 있어서의 평균 투과율이, 0.1% 이하인, 터치 센서 기재.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 터치 센서 기재의 폭 방향에 있어서의 파장 380nm에서의 투과율의 표준 편차가, 0.02% 이하인, 터치 센서 기재.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 열가소성 수지 C의 유리 전이 온도 Tg(c), 상기 열가소성 수지 S1의 유리 전이 온도 Tg(s1), 및 상기 열가소성 수지 S2의 유리 전이 온도 Tg(s2)가, 하기 식(3) 및 식(4)
    Tg(s1) - Tg(c) > 30℃ (3)
    Tg(s2) - Tg(c) > 30℃ (4)
    를 만족하는, 터치 센서 기재.
  4. 제 1 항에 있어서,
    하기 (A) 조건 및 (B) 조건 중 적어도 하나의 조건하에서의 시험에 의한 상기 터치 센서 기재의 한계 응력 변화율이, 20% 이하이고,
    하기 (C) 조건하에서의 시험 후에 있어서의, 상기 터치 센서 기재의 길이 방향의 열수축률 및 폭 방향의 열수축률이, 모두 ±0.1% 이내인, 터치 센서 기재.
    (A) 조건 : 터치 센서 기재를, 25℃ ± 2℃에서, 농도 10%의 염산 수용액에 1 시간 침지한다.
    (B) 조건 : 터치 센서 기재를, 25℃ ± 2℃에서, 농도 5%의 NaOH 수용액에 1 시간 침지한다.
    (C) 조건 : 터치 센서 기재를, 145℃의 환경에 60 분 정치한다.
  5. 제 1 항에 있어서,
    상기 터치 센서 기재의 두께가, 20μm 이상 60μm 이하인, 터치 센서 기재.
  6. 제 1 항에 있어서,
    상기 터치 센서 기재의 파장 550nm에 있어서의 면내 리타데이션이, 85nm 이상 150nm 이하인, 터치 센서 기재.
  7. 제 1 항에 있어서,
    상기 터치 센서 기재가, 경사 연신 필름인, 터치 센서 기재.
  8. 제 1 항에 있어서,
    상기 터치 센서 기재의 파장 550nm에 있어서의 면내 리타데이션이, 0nm 이상 10nm 이하인, 터치 센서 기재.
  9. 제 1 항에 있어서,
    상기 제 1 스킨층과 상기 제 2 스킨층의 합계 두께에 대한 상기 코어층의 두께의 비가, 1.0 이하인, 터치 센서 기재.
  10. 제 1 항에 있어서,
    상기 제 1 스킨층을 형성하는 열가소성 수지 S1, 상기 제 2 스킨층을 형성하는 열가소성 수지 S2, 및 상기 코어층을 형성하는 열가소성 수지 C가, 노르보르넨계 중합체를 포함하는, 터치 센서 기재.
  11. 제 1 항에 있어서,
    상기 열가소성 수지 C가, 레이저 흡수제를 포함하는, 터치 센서 기재.
  12. 제 11 항에 있어서,
    상기 레이저 흡수제가, 9μm ~ 11μm의 범위에 파장을 갖는 레이저광을 흡수 가능한 화합물인, 터치 센서 기재.
  13. 제 1 항 내지 제 12 항 중 어느 한 항에 기재된 터치 센서 기재의 제조 방법으로서,
    상기 제조 방법이, 상기 열가소성 수지 S1, 상기 열가소성 수지 C, 및 상기 열가소성 수지 S2를, 다이로부터 압출하는 공정을 포함하고,
    상기 다이의 온도가, 상기 열가소성 수지 C의 유리 전이 온도 Tg(c)보다 150℃ 이상 높고, 상기 열가소성 수지 S1의 유리 전이 온도 Tg(s1)보다 100℃ 이상 높으며, 또한, 상기 열가소성 수지 S2의 유리 전이 온도 Tg(s2)보다 100℃ 이상 높은, 터치 센서 기재의 제조 방법.
  14. 제 1 도전층과,
    제 1 항 내지 제 12 항 중 어느 한 항에 기재된 터치 센서 기재 및 상기 터치 센서 기재로부터 잘라내진 기재편으로 이루어지는 군에서 선택되는 기재와,
    제 2 도전층을 이 순서로 포함하는, 터치 센서 부재.
  15. 제 14 항에 있어서,
    상기 기재와 상기 제 1 도전층 사이에, 제 1 감광성 수지층을 포함하고,
    상기 기재와 상기 제 2 도전층 사이에, 제 2 감광성 수지층을 포함하는, 터치 센서 부재.
  16. 제 1 항 내지 제 12 항 중 어느 한 항에 기재된 터치 센서 기재 및 상기 터치 센서 기재로부터 잘라내진 기재편으로 이루어지는 군에서 선택되는 기재의 편면에, 제 1 도전층을 형성하는 공정과,
    상기 기재의 다른 편면에, 제 2 도전층을 형성하는 공정과,
    상기 제 1 도전층 상에, 상기 제 1 도전층을 피복하는 제 1 레지스트층을 형성하는 공정과,
    상기 제 2 도전층 상에, 상기 제 2 도전층을 피복하는 제 2 레지스트층을 형성하는 공정과,
    상기 제 1 레지스트층 및 상기 제 2 레지스트층에, 패턴 마스크를 통하여, 동시에 자외선으로 노광하는 공정과,
    노광된 상기 제 1 레지스트층을 현상하여, 제 1 도전층용의 레지스트 패턴을 형성하는 공정과,
    노광된 상기 제 2 레지스트층을 현상하여, 제 2 도전층용의 레지스트 패턴을 형성하는 공정과,
    상기 제 1 레지스트층으로 피복되어 있지 않은 부분의 상기 제 1 도전층을 에칭하는 공정과,
    상기 제 2 레지스트층으로 피복되어 있지 않은 부분의 상기 제 2 도전층을 에칭하는 공정과,
    상기 제 1 도전층을 피복하는 상기 제 1 레지스트층을 제거하는 공정과,
    상기 제 2 도전층을 피복하는 상기 제 2 레지스트층을 제거하는 공정을 포함하는, 터치 센서 부재의 제조 방법.
  17. 제 14 항에 기재된 터치 센서 부재를 포함하는, 표시 장치.
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