KR20140085924A - 투명 도전성 필름 및 그 제조 방법 - Google Patents

투명 도전성 필름 및 그 제조 방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 투명 도전성 필름과 투명 도전성 필름의 제조 방법에 관한 것으로, 투명 필름의 양면에 하드코팅층을 포함하는 투명 기재필름, 투명 기재필름 상에, 제 1 투명 유전체층, 제 2 투명 유전체층 및 투명 도전층이 순차적으로 적층된 투명 도전성 필름으로 각 층의 두께, 굴절율을 조합하고, 원소분석기에 의한 원소분석시 제 1 투명 유전체층은 금속산화물을 포함하는 유무기 복합층이고, 제 2 투명 유전체층은 무기물층인 투명 도전성 필름이며, 이는 투명 도전층이 패턴화된 경우 육안으로 패턴이 인지되는 것을 억제할 수 있어 궁극적으로 외관이 양호한 터치 패널을 제공할 수 있고, 그 제조공정은 전체적인 생산성 향상을 가져올 수 있다.

Description

투명 도전성 필름 및 그 제조 방법{Transparent Conductive Film and Process for preparing the same}
본 발명은, 투명 도전성 필름과 투명 도전성 필름의 제조 방법에 관한 것으로, 특히 정전 용량 방식의 터치 패널에 유용한 투명 도전성 필름에 관한 것이다.
정전 용량 방식의 터치 패널에 사용되는 투명 도전성 필름은 기본적으로 투명 도전층을 패턴화한다. 이 경우 패턴부와 비패턴부 (패턴 개구부)의 빛 투과율이 달라져 디스플레이에 육안으로 투명 도전층 패턴이 보일 수 있으며, 이로써 표시 소자로서의 외관이 나빠질 우려가 있었다. 특히, 정전 용량 방식의 터치 패널에 있어서는, 패턴화된 투명 도전층이 디스플레이 표시부의 전체면에 형성되어 있으므로, 투명 도전층이 패턴화되었다 하더라도 표시 소자로서 외관이 양호할 것이 요구된다.
투명 도전성 필름에 있어서 투명 도전층이 패턴화된 경우의 외관을 개선하기 위한 기술의 일예로, 일본 공개특허공보 2008-98169호에는, 투명 필름 기재와 투명 도전층 사이에 굴절률이 상이한 2 개의 층으로 이루어지는 언더코트층을 형성한 투명 도전성 필름이 제안되어 있다. 또, 그 실시예로서, 투명 필름 기재 상에 고굴절률층으로서 굴절률 1.7 의 실리콘 주석 산화물층 (두께 10nm 이상), 저굴절률층으로서 굴절률 1.43 의 산화규소층 (두께 30nm), 및 투명 도전층으로서 굴절률 1.95 의 ITO 막 (두께 15nm) 을 이 순서대로 형성한 투명 도전성 필름이 기재되어 있다.
본 발명은 패턴 미인지 특성을 향상시킬 수 있는 투명 도전성 필름을 제공하고자 한다.
본 발명은 패턴 미인지 특성을 향상시킬 수 있는 투명 도전성 적층체를 제공하고자 한다.
본 발명은 외관이 양호한 터치 패널을 제공하고자 한다.
본 발명은 투명 도전층이 패턴화된 투명 도전성 필름을 제조하는 데 있어서 전체적인 생산성 향상을 가져올 수 있는 투명 도전성 필름의 제조방법을 제공하고자 한다.
본 발명의 일 구현예에서는 투명 필름의 양면에 하드코팅층을 포함하는 투명 기재필름; 상기 투명 기재필름 상에, 제 1 투명 유전체층, 제 2 투명 유전체층 및 투명 도전층이 순차적으로 적층된 투명 도전성 필름으로서, 각 층의 굴절율은 다음 식 1을 만족하고, 상기 제 1 투명 유전체층은 두께가 50 내지 80nm이고, 상기 제 2 투명 유전체층은 두께가 10nm 내지 14nm이며, 상기 투명 도전층은 두께가 20 내지 30nm이고, 원소분석기에 의한 원소분석시 제 1 투명 유전체층은 금속산화물을 포함하는 유무기 복합층이고, 제 2 투명 유전체층은 무기물층인, 투명 도전성 필름을 제공한다.
<식 1>
n2 ＜ n1 ≤ n3
상기 식에서 n1은 제 1 투명 유전체층의 굴절률로, 1.55 내지 1.8이고; n2는 제 2 투명 유전체층의 굴절률로, 1.3 내지 1.5이며; n3는 투명 도전층의 굴절률로, 1.8 내지 2.1이다.
이때 투명 도전층은 패턴화된 것일 수 있다.
본 발명의 투명 도전성 필름에 의하면, 각 층의 굴절률의 관계를 n2 ＜ n1 ≤ n3 로 하고, 또한 각 층의 두께 및 굴절율을 상기 범위 내로 함으로써, 패턴부와 패턴 개구부의 바로 아래와의 사이의 반사율 차를 저감시킬 수 있다. 이로써, 패턴부와 패턴 개구부의 상이가 억제되기 때문에, 외관이 양호한 투명 도전성 필름을 제공할 수 있다. 또한 제 1 투명 유전체층은 유무기 복합층이고 제 2 투명 유전체층은 무기물층이어서, 제 1 투명 유전체층을 후막으로 형성할 수 있고, 제 2 투명 유전체층은 박막으로 형성할 수 있으며, 또한 향상된 생산성으로 생산된 투명 도전성 필름을 제공할 수 있다.
본 발명에 있어서의 굴절률은, 파장 589.3nm 의 광에 대한 굴절률이다.
본 발명의 일 구현예에서 투명 기재필름은 기계적 강도를 확보할 수 있으면서 필름의 박막화를 고려하여 두께가 20 ∼ 200㎛이고, 굴절율은 1.45 내지 1.55인 것일 수 있다.
본 발명의 바람직한 일 구현예에 의한 투명 도전성 필름에 있어서, 후막 형성의 용이성 내지 투명 기재필름의 생산 라인에서의 일괄적으로 층을 형성할 수 있는 측면에서 제 1 투명 유전체층은 유기물 내에 분산된, 지르코늄산화물 단독 또는 티타늄산화물과의 조합을 포함하는 유무기 복합층이다.
또한, 상기 제 1 투명 유전체층은 금속산화물 이외의 성분으로서, 예를 들어 Al, Sb, Ga, Ge, Zn 등의 다른 성분이 첨가되어 있어도 된다. 특히, 상기 복합 산화물이 산화주석을 함유하는 경우에는, 상기 복합 산화물의 소결에 의한 고밀도화가 용이해질 수 있다.
본 발명의 바람직한 일 구현예에 의한 투명 도전성 필름에 있어서, 상기 제 2 투명 유전체층은, 무기물에 의해 형성되어 있는 것이 바람직하다. 광 열화를 방지할 수 있으므로, 투명 도전성 필름의 내구성을 향상시킬 수 있기 때문이다. 이 경우, 상기 무기물이 SiO2 인 것이 바람직하다. SiO2 는 저렴하고 입수하기 용이한 데다가, 내산성이 높기 때문에, 투명 도전층을 산에 의해 에칭하여 패턴화하는 경우에는, 제 2 투명 유전체층의 열화를 방지할 수 있다.
상기 제 1 투명 유전체층은, 습식 코팅법에 의해 형성된 것이 바람직하다. 이는 후막 형성에 유리하며, 또한 투명 필름의 양면에 하드코팅층을 형성하는 투명 기재필름 제조 공정 라인 중에서 제 1 투명 유전체층 형성을 위한 습식 코팅 공정을 진행한 후, 이를 가져다가 제 2 투명 유전체층 및 투명 도전층 형성을 위한 증착 공정을 일괄적으로 수행할 수 있는 측면에서 바람직하다.
이러한 점에서 제 2 투명 유전체층은 진공 증착법, 스퍼터링법 또 이온 플레이팅법에 의해 형성된 것이 바람직하다.
본 발명의 투명 도전성 필름은, 다양한 검출 방식 (예를 들어, 정전 용량 방식, 저항 막 방식 등) 의 터치 패널에 바람직하게 사용되지만, 특히, 정전 용량 방식의 터치 패널에 적용하는 것이 바람직하다. 정전 용량 방식의 터치 패널은, 패턴화된 투명 도전층이 디스플레이 표시부의 전체면에 형성되어 있으므로, 본 발명의 기능(패턴부와 패턴 개구부의 바로 아래와의 사이의 반사율 차를 저감시키는 기능, 즉 패턴 미인지 특성)을 보다 효과적으로 발휘할 수 있다.
본 발명의 투명 도전성 적층체는, 2 장 이상의 투명 도전성 필름이 투명 점착제층을 개재하여 적층되어 있는 투명 도전성 적층체로서, 상기 투명 도전성 필름의 적어도 하나는, 상기 서술한 본 발명의 투명 도전성 필름이고, 상기 투명 도전성 적층체가 적어도 일방의 면에, 상기 투명 도전성 필름의 상기 투명 도전층이 배치되어 있는 투명 도전성 적층체이다. 이 구성에 의하면, 상기 서술한 본 발명의 투명 도전성 필름과 동일한 효과가 얻어지면서, X 축 및 Y 축의 위치 검출을 각각의 투명 도전성 필름에 의해 실시할 수 있다.
본 발명의 터치 패널은, 상기 서술한 본 발명의 투명 도전성 필름, 또는 상기 서술한 본 발명의 투명 도전성 적층체를 포함하는 터치 패널이다. 본 발명의 터치 패널에 의하면, 상기 서술한 본 발명의 투명 도전성 필름이나 투명 도전성 적층체의 효과와 동일한 효과가 얻어진다.
본 발명의 투명 도전성 필름의 제조 방법은, 상기 서술한 본 발명의 투명 도전성 필름을 제조하기 위한 바람직한 제조 방법으로서, 투명 필름의 양면에 하드코팅층을 형성하여 투명 기재필름을 제조하는 단계; 상기 투명 기재필름의 하드코팅층 일 표면에, 유기물에 금속 산화물 입자가 분산되어 있는 코팅액을 코팅하여 제 1 투명 유전체층을 형성하는 단계; 상기 제 1 투명 유전체층 상에 무기물을 증착하여 제 2 투명 유전체층을 형성하는 단계; 상기 제 2 투명 유전체층 상에 투명 도전층을 형성하는 단계; 및 상기 투명 도전층을 산에 의해 에칭하여 패턴화하는 공정을 포함하는 투명 도전성 필름의 제조 방법을 제공한다. 본 방법에 의하면, 상기 일 구현예들에 의한 투명 도전성 필름을 향상된 생산성에 의해 용이하게 제조할 수 있다.
구체적인 일 구현예에 있어서, 증착은 진공 증착법, 스퍼터링법 또는 이온 플레이팅법일 수 있다.
본 발명에서는 패턴 미인지 특성을 향상시킬 수 있는 투명 도전성 필름과 투명 도전성 적층체를 제공할 수 있고, 이로써 궁극적으로 외관이 양호한 터치 패널을 제공할 수 있다. 또한 투명 필름에 하드코팅층을 형성하는 공정 라인 중에서 제 1 투명 유전체층을 습식 공정으로 형성한 후, 이후로 제 2 투명 유전체층 및 투명 도전층 형성을 위한 증착 공정을 수행함에 따라서 전체적인 생산성 향상을 가져올 수 있다.
이와 같은 본 발명을 더욱 상세하게 설명하면 다음과 같다.
본 발명은, 투명 도전층이 패턴화된 투명 도전성 필름에 있어서, 패턴부와 패턴 개구부의 반사율 차이에 의해 패턴이 보이는 현상을 저감시킬 수 있는 투명 도전성 필름과 이것을 사용한 투명 도전성 적층체 및 터치 패널, 그리고 투명 도전성 필름의 제조 방법에 관한 것이다.
본 발명의 투명 도전성 필름은, 투명 기재필름과, 이 투명 기재피름의 편면에 순차 형성된, 제 1 투명유전체층, 제 2 투명 유전체층 및 투명 도전층을 포함한다. 또, 투명 도전층은 패턴화되어 있고, 이로써 패턴부와 패턴 개구부가 형성되어 있다.
상기 식에서 n1은 제 1 투명 유전체층의 굴절률로, 1.55 내지 1.8이고; n2는 제 2 투명 유전체층의 굴절률로, 1.3 내지 1.5이며; n3는 투명 도전층의 굴절률로, 1.8 내지 2.1이다
그리고, 투명 도전성 필름은, 제 1 투명 유전체층의 굴절률을 n1, 제 2 투명 유전체층의 굴절률을 n2, 투명 도전층의 굴절률을 n3 으로 한 경우에, n2 ＜ n1 ≤ n3 의 관계를 만족한다. 또한 n1은 1.55 내지 1.8, 바람직하기로는 1.6 내지 1.7이고, n2는 1.3 내지 1.5, 바람직하기로는 1.4 내지 1.5이며; n3는 1.8 내지 2.1, 바람직하기로는 1.9 내지 2.0인 것이 투명성을 확보할 수 있으면서 패턴부와 패턴 개구부 의 바로 아래와의 사이의 반사율 차를 효과적으로 저감시킬 수 있다.
또한 상기 제 1 투명 유전체층은 두께가 50 내지 80nm, 바람직하기로는 60 내지 70nm이고, 상기 제 2 투명 유전체층은 두께가 10nm 내지 14nm, 상기 패턴화된 투명 도전층은 두께가 20 내지 30nm이다.
이로써, 패턴부와 패턴 개구부의 바로 아래와의 사이의 반사율 차를 저감시킬 수 있다. 따라서, 패턴부와 패턴 개구부의 반사율 차이에 의해 패턴이 인지되는 현상이 억제될 수 있다.
본 발명의 투명 도전성 필름에 있어서 투명 기재필름은 투명 필름의 양면에 하드코팅층을 포함하는 것으로, 이때 투명 필름으로는 투명성을 갖는 각종 플라스틱 필름을 사용할 수 있다. 예를 들어, 그 재료로는, 폴리에스테르계 수지, 아세테이트계 수지, 폴리에테르술폰계 수지, 폴리카보네이트계 수지, 폴리아미드계 수지, 폴리이미드계 수지, 폴리올레핀계 수지, (메타)아크릴계 수지, 폴리염화비닐계 수지, 폴리염화비닐리덴계 수지, 폴리스티렌계 수지, 폴리비닐알코올계 수지, 폴리아릴레이트계 수지, 폴리페닐렌술파이드계 수지 등을 들 수 있다. 이들 중에서 특히 바람직한 것은, 폴리에스테르계 수지, 폴리카보네이트계 수지, 폴리올레핀계 수지일 수 있다. 본 발명의 구체적인 일 구현예에 의하면 투명 필름은 폴리에틸렌테레프탈레이트 필름이다. 이러한 투명 필름은 굴절율이 1.4 내지 1.8을 만족하는 것이다.
투명 기재필름의 두께는 20∼ 200㎛ 의 범위 내인 것이 바람직하다. 이 범위 내이면, 기계적 강도를 확보할 수 있으면서 필름의 박막화가 용이해지기 때문이다.
투명 필름의 양면에 하드코팅층의 형성은 물리적 처리에 의한 것일 수 있으나 습식코팅에 의한 것일 수 있음은 물론이다.
제 1 투명 유전체층은 유무기 복합층이고 제 2 투명 유전체층은 무기물층일 수 있다.
상기 및 이하의 기재에서 투명 도전성 필름의 각 층의 두께 및 원소분석은 후방산란분석법(Rutherford Backscattering Spectromety, RBS)을 이용하여 측정 및 분석한 것으로, 이는 고에너지의 헬륨이온을 샘플에 조사하여, 고에너지의 헬륨 이온이 표적 물질의 원자핵과 탄성충돌을 하게 되면 표적핵의 종류에 따라 후방산란되는 헬륨입자의 에너지가 달라지게 되는데, 이때 검출기에 의해 계측된 후방산란된 헬륨입자와 에너지(channel)와 개수(yield)로 이루어진 스펙트럼을 분석함으로써 박막의 두께, 원소의 종류 등을 분석하는 방법이다.
제 1 투명 유전체층은 무기물과 유기물의 혼합물에 의해 형성한 것이 바람직하다. 이때 유기물로는 아크릴수지, 우레탄 수지, 멜라민 수지, 알키드 수지, 실록산계 폴리머, 유기 실란 축합물 등을 포함할 수 있다.
무기물로서는 요구하는 굴절율에 따라 다양한 무기물들 중에서 선택하여 사용할 수 있는데, 그 일예로는 철산화물(3.01), 지르코늄산화물(2.2), 티타늄산화물(2.6), 안티모니산화물(2.01), 아연산화물(2.0), 주석산화물(2.1)등의 무기물(상기 각 재료의 괄호 내의 수치는 굴절률이다.)을 들 수 있다.
그 중에서도, 제 1 투명 유전체층은, 지르코늄산화물 단독 또는 티타늄산화물과의 조합을 함유하는 복합 산화물로 이루어지는 것이 바람직하다.
제 2 투명 유전체층 (3) 은, 무기물에 의해 형성되어 있는 것이 광 열화를 방지하고 투명 도전성 필름의 내구성을 향상시킬 수 있는 측면에서 바람직하다. 특히 무기물은 SiO2인 것이 바람직하다. 이는 입수하기 쉬울 뿐만 아니라 내산성이 높기 때문에 투명 도전층을 산에 의해 에칭하여 패턴화하는 경우 제 2 투명 유전체층의 열화를 방지할 수 있는 측면에서 유리하다.
제 1 및 제 2 투명 유전체층은 투명 필름 기재와 투명 도전층 사이에 형성되는 것으로, 도전층로서의 기능을 갖지 않는 것이다. 즉, 제 1 및 제 2 투명 유전체층은 투명 도전층의 패턴부 사이에서 절연할 수 있도록 유전체층으로서 형성된다. 따라서, 제 1 및 제 2 투명 유전체층은, 표면 저항이, 예를 들어 1×106Ω/□ 이상이며, 바람직하게는 1×107Ω/□ 이상, 더욱 바람직하게는 1× 108Ω/□ 이상이다. 또한, 제 1 및 제 2 투명 유전체층의 표면 저항의 상한은 특별히 없다. 일반적으로는 제 1 및 제 2 투명 유전체층의 표면 저항의 상한은 측정 한계인 1×1013Ω/□ 정도이지만, 1×1013Ω/□ 를 초과하는 것이어도 된다.
투명 도전층의 구성 재료로는 특별히 한정되지 않고, 예를 들어 인듐, 주석, 아연, 갈륨, 안티몬, 티탄, 규소, 지르코늄, 마그네슘, 알루미늄, 금, 은, 구리, 팔라듐 및 텅스텐으로 이루어지는 군에서 선택되는 적어도 1 종의 금속 (또는 반 (半) 금속) 의 산화물이 사용된다. 당해 산화물에는, 필요에 따라, 추가로 상기 군에 나타내어진 금속 원소나, 그 산화물이 첨가되어 있어도 된다. 예를 들어 산화주석을 함유하는 산화인듐이나, 안티몬을 함유하는 산화주석 등이 바람직하게 사용된다.
상기 서술한 본 발명의 투명 도전성 필름을 제조하기 위한 바람직한 제조 방법으로서, 투명 필름의 양면에 하드코팅층을 형성하여 투명 기재필름을 제조하는 단계; 상기 투명 기재필름의 하드코팅층 일 표면에, 유기물에 금속 산화물 입자가 분산되어 있는 코팅액을 코팅하여 제 1 투명 유전체층을 형성하는 단계; 상기 제 1 투명 유전체층 상에 무기물을 증착하여 제 2 투명 유전체층을 형성하는 단계; 상기 제 2 투명 유전체층 상에 투명 도전층을 형성하는 단계; 및 상기 투명 도전층을 산에 의해 에칭하여 패턴화하는 공정을 포함하는 투명 도전성 필름의 제조 방법을 제공한다.
제 2 투명 유전체층을 형성하는 데 있어서 증착은 예를 들어, 진공 증착법, 스퍼터링법, 이온 플레이팅법 등을 들 수 있고, 재료의 종류 및 필요로 하는 두께에 따라 적절한 방법을 채용할 수 있지만, 이들 중에서도 스퍼터링법이 일반적이다.
이와 같이 제 1 투명 유전체층을 습식 코팅에 의해 형성하고, 제 2 투명 유전체층을 증착에 의해 형성하는 경우 투명 기재필름 제조 공정 라인에서 제 1 투명 유전체층 형성을 위한 습식 코팅 공정을 수행한 다음, 이후로 제 2 투명 유전체층 형성 및 투명 도전층 형성을 위한 증착공정을 일괄 수행할 수 있음에 따라 투명 도전성 필름을 향상된 생산성에 의해 용이하게 제조할 수 있다.
한편 투명 도전층을 패턴화하는 데 있어서는 정해진 패턴으로 투명 도전층을 에칭함으로써 패턴부와 패턴개구부, 즉 에칭부로 패턴화된 투명 도전층을 형성할 수 있다. 구체적으로, 에칭할 때에는 투명 도전층을 패턴을 형성하기 위한 마스크로 덮고, 산(acid)으로 투명 도전층을 에칭하면 된다. 에칭에 사용되는 산의 일예로는, 염화수소, 브롬화수소, 황산, 질산, 인산 등의 무기산, 아세트산 등의 유기산, 및 이들의 혼합물, 그리고 그들의 수용액을 들 수 있다.
또한, 투명 도전층을 패턴화한 후, 필요에 따라, 패턴화된 투명 도전층 을 열 처리해도 된다. 투명 도전층의 구성 성분이 결정화되므로, 투명성 및 도전층을 향상시킬 수 있기 때문이다. 이 때의 가열 온도는, 예를 들어 100 ∼ 180℃ 의 범위 내이며, 처리 시간은, 예를 들어 15 ∼ 180 분의 범위 내이다.
투명 도전층의 패턴 양태에 대해서는 특별히 한정되지 않고, 투명 도전성 필름이 적용되는 용도에 따라, 스트라이프 형상 등의 각종 패턴을 형성할 수 있다.
다음으로, 투명 도전성 적층체에 대해 설명한다. 투명 도전성 적층체는 상기 서술한 투명 도전성 필름을 2 장 가지고 있고, 이들 2 장의 투명 도전성 필름이 투명 점착제층을 개재하여 적층되어 있다. 구체적으로는, 일방의 투명 도전성 필름의 투명 기재필름과 타방의 투명 도전성 필름의 투명 도전층이, 투명 점착제층에 의해 부착됨으로써 2 장의 투명 도전성 필름이 적층되어 있는 구조를 가질 수 있다.
여기서 투명 점착제층은 투명성을 갖는 것이면 특별히 그 제한이 있는 것은 아니다. 예를 들어, 아크릴계 폴리머, 실리콘계 폴리머, 폴리에스테르, 폴리우레탄, 폴리아미드, 폴리비닐에테르, 아세트산비닐/염화비닐 코폴리머, 변성 폴리올레핀, 에폭시계, 불소계, 천연 고무, 합성 고무 등의 고무계 등의 폴리머를 베이스 폴리머로 하는 것을 적절히 선택하여 사용할 수 있다. 특히, 광학적 투명성이 우수하고, 적당한 젖음성, 응집성 및 접착성 등의 점착 특성을 나타내고, 내후성이나 내열성 등도 우수하다는 점에서는, 아크릴계 점착제가 바람직하게 사용될 수 있다.
투명 점착제층은 통상적으로 베이스 폴리머 또는 그 조성물을 용제에 용해 또는 분산시킨 점착제 용액(고형분 농도가 10 ∼ 50 중량% 정도)으로 형성된다. 상기 용제로는, 톨루엔, 아세트산에틸 등의 유기용제나 물 등의 점착제의 종류에 따른 것을 적절히 선택하여 사용할 수 있다.
투명 도전성 적층체는 2 장의 투명 도전성 필름을 구비하고 있으므로, X 축 및 Y 축의 위치 검출을 각각의 투명 도전성 필름으로 실시할 수 있다.
이러한 투명 도전성 적층체는 다양한 실시형태를 가질 수 있으며, 이는 일예로 설명된 것일 뿐이다.
상술한 도전성 필름 및 도전성 적층체는 터치 패널, 특히 정전 용량 방식의 터치 패널에 유용하다.
이하, 본 발명을 실시예에 의거 설명하나, 본 발명이 이들 실시예에 의해 한정되는 것은 아니다.
(각 층의 굴절률)
각 층의 굴절률은, 아타고사 제조의 아베 굴절률계를 사용하고, 각 측정면에 대해 측정 광을 입사시키도록하여, 그 굴절계에 나타나는 규정의 측정 방법에 의해 측정을 실시하였다.
(각 층의 두께 및 원소 분석)
후방산란분석법(Rutherford Backscattering Spectromety, RBS)을 이용하여 샘플의 각층의 두께 및 원소를 분석하였다. 구체적으로, He++ Ion beam energy를 2.275MeV, Normal Detector Angle을 160도, Grazing Detector Angle을 100도까지 변경하였다.
(실시예 1)
(제 1 투명 유전체층 (제 1 층) 의 형성)
양면에 하드코팅층이 형성된 두께 198㎛ 의 폴리에틸렌테레프탈레이트 필름 (이하, PET 필름이라고 한다)으로 이루어지는 투명 기재필름(하드코팅층의 굴절률 nf = 1.52) 의 일면에, 지르코늄 산화물이 분산된 우레탄아크릴레이트 조성물을 Mayer bar를 이용하여 코팅하고 용매를 휘발한 후 UV 경화 공정을 거쳐 유무기 복합층인 제 1 투명 유전체층을 형성하였다(두께 68nm, 굴절율 n1=1.65).
(제 2 투명 유전체층 (제 2 층) 의 형성)
다음으로, 제 1 투명 유전체층 상에, SiO2 (굴절률 n2 = 1.45) 를 스퍼터링 방법에 의해, 1×10-2∼ 3×10-2 Pa의 진공도로 진공 증착하여, 두께 10nm 의 제 2 투명 유전체층을 형성하였다.
구체적인 증착조건은 다음과 같다.
Ar 가스를 100 sccm, O2를 115 sccm으로 고정하고 AC 전원의 Power를 22 kw로 설정하여 스퍼터링을 실시하였다.
(투명 도전층 (제 3 층) 의 형성)
다음으로, 제 2 투명 유전체층 상에, 아르곤 가스 98% 와 산소 가스 2% 의 혼합 가스 (0.4Pa) 의 분위기 하에서, 산화인듐 95 중량%, 산화주석 5 중량% 의 소결체 재료를 사용하여 반응성 스퍼터링법에 의해, 투명 도전층으로서 두께 23nm 의 ITO 막 (굴절률 n3 = 1.9) 을 형성하였다.
(ITO 막의 에칭에 의한 패턴화)
상기 ITO 막 상에, 스트라이프 형상으로 패턴화된 포토레지스트 막을 형성한 후, 이것을 25℃, 5 중량% 의 염산(염화수소 수용액) 에 1 분간 침지하고, ITO 막의 에칭을 실시하였다. 얻어진 ITO 막의 패턴 폭은 5 mm이고, 패턴 피치는 5 mm 였다.
(투명 도전층의 가열 처리)
상기 ITO 막의 패턴화 후, 이 ITO 막을 140℃ (90 분간) 의 조건에서 가열 처리하고, ITO 막의 구성 성분을 결정화하여 투명 도전성 필름을 얻었다.
후방산란분석법(Rutherford Backscattering Spectromety, RBS)을 이용한 원소분석시, 필름 최외각 표면에서부터 20 내지 30 nm의 두께의 범위에서 In 원소 및 Sn 원소가, 그 다음 위치에서 10 내지 14 nm 두께 범위로 Si 원소가, 그리고 그 다음 위치에서 50 내지 80 nm 부근에서 Zr 와 C의 원소가 분석되었다.
이러한 결과로부터, 제 1 투명 유전체층, 제 2 투명 유전체층 및 투명 도전층의 두께, 원소 및 그 형성방법 또한 분석해낼 수 있다.
다음의 실시예 및 비교예들 또한 RBS에 의한 두께 및 원소분석을 수행하였으며, 그 두께에 따라 다소간의 차이를 나타내지만 분석원소에 있어서는 동일한 결과를 얻었는바, 이하에서는 해당 분석결과는 생략한다.
(실시예 2 ∼ 5)
실시예 1 에 있어서, 제 1 투명 유전체층, 제 2 투명 유전체층 및 투명 도전층의 두께를 다음 표 1과 같이 변경한 것 이외에는, 상기 실시예 1과 동일한 방법으로, ITO 막을 패턴화한 투명 도전성 필름을 얻었다.
제 1 투명 유전체층
(nm)		 제 2 투명 유전체층
(nm)		 투명 도전층
(nm)
실시예 2 70 13 30
실시예 3 60 12 30
실시예 4 80 14 23
실시예 5 65 13 30
( 비교예 1 ∼ 3)
실시예 1 에 있어서, 제 1 투명 유전체층, 제 2 투명 유전체층 및 투명 도전층의 두께를 다음 표 2와 같이 변경한 것 이외에는, 상기 실시예 1과 동일한 방법으로, ITO 막을 패턴화한 투명 도전성 필름을 얻었다.
제 1 투명 유전체층
(nm)		 제 2 투명 유전체층
(nm)		 투명 도전층
(nm)
비교예 1 90 30 30
비교예 2 30 15 23
비교예 3 35 11 30
상기 실시예 및 비교예에 의해 얻어진 투명 도전성 필름에 대해 다음과 같은 평가를 실시하고, 그 결과를 다음 표 3에 나타내었다.
(반사율 차)
100 Conc UV-VIS Spectrometer(Varian Technology)를 사용하여, 입사각을 8 도로 하여 반사 스펙트럼을 측정하고, 파장 450 ∼ 650nm 의 영역에 있어서의 패턴부와 패턴 개구부의 바로 아래의 평균 반사 비율을 산출하였다. 그리고, 이들의 평균 반사 비율의 값으로부터 패턴부와 패턴 개구부의 바로 아래와의 사이의 반사율 차를 산출하였다.
(투과율)
100 Conc UV-VIS Spectrometer(Varian Technology)를 사용하여, 파장 550nm 에 있어서 가시광선의 투과율을 측정하였다.
(외관 평가)
검은 판 상에, 샘플을 투명 도전층측이 위가 되도록 두고, 육안으로 패턴부와 패턴 개구부의 판별이 곤란한 경우를 ○ 로 하고, 패턴부와 패턴 개구부를 판별할 수 있는 경우를 × 로 하여 평가하였다.
반사율차(%) 투과율(%) 외관
실시예 1 0.3 90 ○
실시예 2 0.4 88 ○
실시예 3 0.2 89 ○
실시예 4 0.3 88 ○
실시예 5 0.2 89 ○
비교예 1 1.2 85 ×
비교예 2 1.0 86 ×
비교예 3 1.5 85 ×

Claims (12)

  1. 투명 필름의 양면에 하드코팅층을 포함하는 투명 기재필름;
    상기 투명 기재필름 상에, 제 1 투명 유전체층, 제 2 투명 유전체층 및 투명 도전층이 순차적으로 적층된 투명 도전성 필름으로서,
    각 층의 굴절율은 다음 식 1을 만족하고,
    후방산란분석법(Rutherford Backscattering Spectromety)에 의한 분석시, 상기 제 1 투명 유전체층은 두께가 50 내지 80nm이고, 상기 제 2 투명 유전체층은 두께가 10nm 내지 14nm이며, 상기 투명 도전층은 두께가 20 내지 30nm이고,
    후방산란분석법(Rutherford Backscattering Spectromety)에 의한 분석시, 제 1 투명 유전체층은 금속산화물을 포함하는 유무기 복합층이고, 제 2 투명 유전체층은 무기물층인, 투명 도전성 필름.
    <식 1>
    n2 ＜ n1 ≤ n3
    상기 식에서 n1은 제 1 투명 유전체층의 굴절률로, 1.55 내지 1.8 이고; n2는 제 2 투명 유전체층의 굴절률로, 1.3 내지 1.5이며; n3는 투명 도전층의 굴절률로, 1.8 내지 2.1 이다.
  2. 제 1 항에 있어서, 투명 도전층은 패턴화된 것을 특징으로 하는 투명 도전성 필름.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 투명 기재필름은 굴절율이 1.4 내지 1.8 이고, 두께가 20 ∼ 200㎛ 인 것을 특징으로 하는 투명 도전성 필름.
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 제 1 투명 유전체층은 유기물 내에 분산된, 지르코늄 산화물 단독 또는 티타늄 산화물과의 조합을 포함하는 유무기 복합층인 것을 특징으로 하는 투명 도전성 필름.
  5. 제 4 항에 있어서,
    상기 제 1 투명 유전체층은 금속 산화물이 아크릴수지, 우레탄 수지, 멜라민 수지, 알키드 수지, 실록산계 폴리머, 유기 실란 축합물중에 하나 이상 선택된 유기물에 분산되어 형성된 것을 특징으로 하는 투명 도전성 필름.
  6. 제 1 항에 있어서,
    상기 제 2 투명 유전체층은 SiO2인 것을 특징으로 하는 투명 도전성 필름.
  7. 제 1 항에 있어서,
    상기 제 1 투명 유전체층은 습식 코팅법에 의해 형성되고,
    상기 제 2 투명 유전체층은 진공 증착법, 스퍼터링법 또는 이온 플레이팅법 의해 형성된 것을 특징으로 하는 투명 도전성 필름.
  8. 2 장 이상의 투명 도전성 필름이 투명 점착제층을 개재하여 적층되어 있는 투명 도전성 적층체로서,
    상기 투명 도전성 필름의 적어도 하나는 제 1 항 내지 제 7 항 중 어느 한 항에 기재된 투명 도전성 필름이고,
    상기 투명 도전성 적층체의 적어도 일방의 면에 상기 투명 도전성 필름의 상기 투명 도전층이 배치되어 있는 투명 도전성 적층체.
  9. 제 1 항 내지 제 8 항 중 어느 한 항에 기재된 투명 도전성 필름을 포함하는 터치 패널.
  10. 제 8 항에 기재된 투명 도전성 적층체를 포함하는 터치 패널.
  11. 제 1 항 내지 제 8 항 중 어느 한 항에 기재된 투명 도전성 필름의 제조 방법으로서,
    투명 필름의 양면에 하드코팅층을 형성하여 투명 기재필름을 제조하는 단계;
    상기 투명 기재필름의 하드코팅층 일 표면에, 유기물에 금속 산화물 입자가 분산되어 있는 코팅액을 코팅하여 제 1 투명 유전체층을 형성하는 단계;
    상기 제 1 투명 유전체층 상에 무기물을 증착하여 제 2 투명 유전체층을 형성하는 단계;
    상기 제 2 투명 유전체층 상에 투명 도전층을 형성하는 단계; 및
    상기 투명 도전층을 산에 의해 에칭하여 패턴화하는 공정을 포함하는 투명 도전성 필름의 제조 방법.
  12. 제 12 항에 있어서, 상기 증착은 진공 증착법, 스퍼터링법 또는 이온 플레이팅법인 것을 특징으로 하는 투명 도전성 필름의 제조 방법.
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