KR20140093765A - 투명 도전성 필름, 터치 패널 및 표시 장치 - Google Patents

투명 도전성 필름, 터치 패널 및 표시 장치 Download PDF

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나츠키 나카미치
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도레이 필름 카코우 가부시키가이샤
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Abstract

저비용으로 반사 방지성이 양호한 투명 전도성 필름을 제공한다. 굴절률이 1.6~1.7인 기재 필름의 한쪽 면에 투명 도전막을 갖고, 상기 기재 필름의 다른쪽 면에 이접착층을 통해서 굴절률이 1.42 이하이고 또한 두께가 80~120㎚인 저굴절률층을 1층만 갖고, 상기 이접착층이 하기 조건 1, 조건 2, 또는 (조건 1 및 조건 2)를 충족하는 투명 도전성 필름이다. 조건 1; 기재 필름의 굴절률과 이접착층의 굴절률의 차의 절대값이 0.08 이하이다. 조건 2; 이접착층의 두께가 5㎚ 이상 50㎚ 미만이다.

Description

투명 도전성 필름, 터치 패널 및 표시 장치{TRANSPARENT CONDUCTIVE FILM, TOUCH PANEL, AND DISPLAY DEVICE}
본 발명은 광의 투과성이 양호한 투명 도전성 필름에 관한 것이고, 상세하게는 투명 도전성 필름을 이용한 터치 패널 및 표시 장치에 있어서 표시 패널로부터의 발광의 투과성 저하를 억제할 수 있는 투명 도전성 필름에 관한 것이다.
터치 패널 등에 사용되는 투명 도전성 필름은 터치 입력면의 내찰상성이나 외광의 반사 방지성을 부여하기 위해 투명 도전성 필름의 반대면(기재 필름에 대하여 투명 도전막이 형성되어 있는 면과는 반대면)에 하드 코트층, 반사 방지층, 방현층 등의 기능층을 적층하는 것이 알려져 있다(특허문헌 1, 특허문헌 2).
또한, 터치 패널을 구비한 표시 장치의 내부 공극층(공기층)의 존재는 투명 도전성 필름과 공기층의 계면 반사를 크게 하고, 그것에 의해서 표시 패널로부터의 발광의 투과성이 저하된다고 하는 문제가 생긴다. 이 과제를 해결하기 위해, 투명 도전막과는 반대면에 반사 방지층을 갖는 투명 도전성 필름을 터치 패널이나 표시 장치의 내부에 사용하는 것이 알려져 있다(특허문헌 3, 특허문헌 4).
일본 특허 공개 평11-34206호 공보 일본 특허 공개 2001-15941호 공보 일본 특허 공개 2000-321558호 공보 일본 특허 공개 2011-90458호 공보
상기 특허문헌에는 반사 방지층으로서 다층 구성 또는 단일 구성을 채용할 수 있는 것이 기재되어 있다. 그러나, 다층 구성의 경우에는 높은 반사 방지성이 얻어지기 쉽지만, 생산 비용(생산성이 낮음)의 문제나 간섭무늬가 발생하기 쉬워진다고 하는 문제가 있다. 반사 방지층이 단일 구성인 경우에는 저비용이지만 충분한 반사 방지성이 얻어지지 않는다고 하는 문제, 내찰상성의 저하, 미끄러짐성이나 내블로킹성이 저하된다고 하는 문제가 있다. 또한, 상기 특허문헌에는 단일의 반사 방지층에 대해서는 구체적인 기재는 되어 있지 않다.
따라서, 본 발명의 목적은 저비용으로 반사 방지성이 양호한 투명 도전성 필름을 제공하는 것에 있다. 본 발명의 다른 목적은 본 발명의 투명 도전성 필름을 이용한 터치 패널, 또한 상기 터치 패널을 구비한 표시 장치를 제공하는 것에 있다.
본 발명의 상기 목적은 이하의 발명에 의해서 달성되었다.
1) 굴절률이 1.6~1.7인 기재 필름의 한쪽 면에 투명 도전막을 갖고, 상기 기재 필름의 다른쪽 면에 이접착층을 통해서 굴절률이 1.42 이하이고 또한 두께가 80~120㎚인 저굴절률층을 1층만 갖고, 상기 이접착층이 하기 조건 1을 충족하는 것을 특징으로 하는 투명 도전성 필름.
조건 1; 기재 필름의 굴절률과 이접착층의 굴절률의 차의 절대값이 0.08 이하이다.
2) 굴절률이 1.6~1.7인 기재 필름의 한쪽 면에 투명 도전막을 갖고, 상기 기재 필름의 다른쪽 면에 이접착층을 통해서 굴절률이 1.42 이하이고 또한 두께가 80~120㎚인 저굴절률층을 1층만 갖고, 상기 이접착층이 하기 조건 2를 충족하는 것을 특징으로 하는 투명 도전성 필름.
조건 2; 이접착층의 두께가 5㎚ 이상 50㎚ 미만이다.
3) 굴절률이 1.6~1.7인 기재 필름의 한쪽 면에 투명 도전막을 갖고, 상기 기재 필름의 다른쪽 면에 이접착층을 통해서 굴절률이 1.42 이하이고 또한 두께가 80~120㎚인 저굴절률층을 1층만 갖고, 상기 이접착층이 하기 조건 1 및 조건 2를 충족하는 것을 특징으로 하는 투명 도전성 필름.
조건 1; 기재 필름의 굴절률과 이접착층의 굴절률의 차의 절대값이 0.08 이하이다.
조건 2; 이접착층의 두께가 5㎚ 이상 50㎚ 미만이다.
4) 1) 또는 3)에 있어서,
상기 기재 필름의 굴절률과 이접착층의 굴절률의 차의 절대값은 0.05 이하인 것을 특징으로 하는 투명 도전성 필름.
5) 1) 또는 4)에 있어서,
상기 이접착층의 두께는 5㎚ 이상 200㎚ 미만인 것을 특징으로 하는 투명 도전성 필름.
6) 1) 내지 5) 중 어느 하나에 있어서,
상기 기재 필름은 폴리에스테르 필름인 것을 특징으로 하는 투명 도전성 필름.
7) 6)에 있어서,
상기 폴리에스테르 필름은 폴리에틸렌테레프탈레이트 필름인 것을 특징으로 하는 투명 도전성 필름.
8) 1) 내지 7) 중 어느 하나에 있어서,
상기 이접착층은 적어도 수지와 가교제를 함유하는 것을 특징으로 하는 투명 도전성 필름.
9) 8)에 있어서,
상기 수지는 폴리에스테르 수지인 것을 특징으로 하는 투명 도전성 필름.
10) 1) 내지 9) 중 어느 하나에 있어서,
상기 저굴절률층은 활성 에너지선 경화성 수지 조성물을 습식 코팅법에 의해 도포하여 경화시킨 층인 것을 특징으로 하는 투명 도전성 필름.
11) 1) 내지 10) 중 어느 하나에 있어서,
상기 이접착층은 입자를 포함하고, 상기 입자의 평균 입자지름(r)과 이접착층의 두께(d)의 관계는 하기 식 1을 충족하는 것을 특징으로 하는 투명 도전성 필름.
0.5≤(r/d)≤20···식 1
12) 11)에 있어서,
상기 입자를 상기 이접착층의 고형분 총량 100질량%에 대하여 0.05~20질량% 함유하는 것을 특징으로 하는 투명 도전성 필름.
13) 1) 내지 12) 중 어느 하나에 있어서,
상기 저굴절률층은 에틸렌성 불포화기를 갖는 폴리실록산 화합물을 함유하는 것을 특징으로 하는 투명 도전성 필름.
14) 상기 1) 내지 13) 중 어느 하나에 기재된 투명 도전성 필름을 구비한 것을 특징으로 하는 터치 패널.
15) 표시 패널 상에 상기 1) 내지 13) 중 어느 하나에 기재된 투명 도전성 필름을 이용한 터치 패널이 배치된 표시 장치로서, 상기 투명 도전성 필름의 상기 저굴절률층측이 표시 패널과 공기층을 통해서 마주 보도록 배치되어 있는 것을 특징으로 하는 표시 장치.
16) 표시 패널 상에 상기 1) 내지 13) 중 어느 하나에 기재된 투명 도전성 필름을 이용한 전자파 차폐 부재가 배치된 표시 장치로서, 상기 투명 도전성 필름의 상기 저굴절률층측이 표시 패널과 공기층을 통해서 마주 보도록 배치되어 있는 것을 특징으로 하는 표시 장치.
(발명의 효과)
본 발명에 의하면, 저비용으로 반사 방지성이 양호한 투명 도전성 필름을 제공할 수 있다. 또한, 본 발명의 투명 도전성 필름을 이용한 터치 패널 및/또는 전자파 차폐 부재를 표시 장치에 배치함으로써 표시 패널로부터의 발광의 투과성이 양호한 표시 장치를 제공할 수 있다.
또한, 본 발명의 바람직한 형태에 의하면 미끄러짐성이 개량된 투명 도전성 필름을 제공할 수 있다.
또한, 본 발명의 바람직한 형태에 의하면 기재 필름으로부터의 올리고머 석출이 억제된 투명 도전성 필름을 제공할 수 있다.
도 1은 본 발명의 투명 도전성 필름을 이용한 저항막식 터치 패널을 구비한 표시 장치의 일례의 모식 단면도이다.
도 2는 본 발명의 투명 도전성 필름을 이용한 정전용량식 터치 패널을 구비한 표시 장치의 일례의 모식 단면도이다.
도 3은 본 발명의 투명 도전성 필름을 이용한 정전용량식 터치 패널을 구비한 표시 장치의 일례의 모식 단면도이다.
도 4는 본 발명의 투명 도전성 필름을 이용한 전자파 차폐 부재를 구비한 표시 장치의 일례의 모식 단면도이다.
본 발명의 투명 도전성 필름은 기재 필름의 한쪽 면에 투명 도전막을 갖고, 상기 기재 필름의 다른쪽 면에 이접착층을 통해서 저굴절률층을 1층만 갖는다. 이하, 본 발명의 투명 도전성 필름의 각 구성 요소에 대해서 상세하게 설명한다.
[기재 필름]
본 발명의 기재 필름은 굴절률이 1.6~1.7의 범위에 있는 필름이다. 기재 필름의 굴절률은 저굴절률층과 공기층의 계면에서의 반사율을 작게 한다고 하는 관점에서 큰 쪽이 바람직하다. 기재 필름의 굴절률은, 구체적으로는 1.61 이상이 바람직하고, 1.62 이상이 보다 바람직하고, 1.63 이상이 더욱 바람직하고, 1.64 이상이 특히 바람직하다.
본 발명의 기재 필름은 플라스틱 필름 중에서 선택할 수 있다. 플라스틱 필름 중에서도 인장 강도, 내열성, 내용제성의 관점에서 폴리에스테르 필름이 바람직하고, 특히 폴리에틸렌테레프탈레이트 필름(PET 필름)이 바람직하게 이용된다.
기재 필름의 두께는 20~300㎛의 범위가 적당하고, 30~200㎛의 범위가 바람직하고, 50~150㎛의 범위가 보다 바람직하다.
[이접착층]
본 발명의 이접착층은 기재 필름과 저굴절률층의 밀착성을 강화함과 아울러, 기재 필름 및 후술의 저굴절률층과의 조합에 의해서 우수한 반사 방지성(낮은 반사율)을 유지하기 위한 것이다. 우수한 반사 방지성을 유지하기 위해서는 이접착층은 하기 조건 1, 조건 2 또는 (조건 1 및 조건 2)를 충족할 필요가 있다. 특히, 이접착층은 조건 1을 충족하는 것이 바람직하다.
조건 1; 기재 필름의 굴절률과 이접착층의 굴절률의 차의 절대값이 0.08 이하이다.
조건 2; 이접착층의 두께가 5㎚ 이상 50㎚ 미만이다.
[조건 1을 충족하는 이접착층]
조건 1의 이접착층은 기재 필름의 굴절률과 이접착층의 굴절률의 차의 절대값이 0.08 이하를 충족하는 이접착층이다. 상기 굴절률차의 절대값은 0.06 이하가 바람직하고, 0.05 이하가 보다 바람직하고, 특히 0.03 이하가 바람직하고, 0.01 이하가 가장 바람직하다. 기재 필름의 굴절률과 이접착층의 굴절률의 차의 절대값이 0.08보다 커지면 양호한 반사 방지성이 얻어지지 않는다.
이접착층은 기재 필름과 저굴절률층의 밀착성을 강화한다고 하는 의미에서 이접착층 자신의 경도는 너무 높지 않은 것이 바람직하다. 본 발명의 투명 도전성 필름은 이접착층 상에는 극박막의 저굴절률층 밖에 갖지 않으므로 경도가 너무 높지 않은 이접착층의 두께를 크게 하면 저굴절률층의 경도가 저하된다고 하는 문제가 발생하는 경우가 있다. 따라서, 이접착층의 두께는 비교적 작은 쪽이 바람직하다.
이접착층의 두께는 상기 관점에서 구체적으로는 200㎚ 미만이 바람직하고, 150㎚ 미만이 보다 바람직하고, 130㎚ 미만이 더욱 바람직하고, 100㎚ 미만이 특히 바람직하다. 하한의 두께는 기재 필름과 저굴절률층의 밀착성을 확보한다고 하는 관점에서 5㎚ 이상이 바람직하고, 10㎚ 이상이 보다 바람직하고, 20㎚ 이상이 더욱 바람직하다.
조건 1의 이접착층은 굴절률이 비교적 큰 이접착층이고, 이러한 이접착층은 비교적 굴절률이 큰 수지나 금속 산화물 미립자 등의 고굴절률 재료를 함유시킴으로써 얻을 수 있다.
폴리에틸렌테레프탈레이트 필름에 이접착층을 형성하는 것은 알려져 있다. 폴리에틸렌테레프탈레이트 필름의 굴절률은 통상 1.63~1.67 정도이고, 종래부터 일반적으로 적층되어 있는 이접착층은 폴리에스테르 수지, 아크릴 수지, 우레탄 수지 등의 수지를 주성분으로 하는 것이고, 굴절률은 통상 1.50~1.54 정도로 비교적 작은 것이며, 조건 1을 충족하지 않는다.
조건 1의 이접착층의 하나의 형태는 폴리에스테르 수지, 아크릴 수지, 우레탄 수지 등의 수지에 방향족환, 황 원자, 브롬 원자 등을 도입함으로써 고굴절률화 한 수지를 이용하는 형태이다. 상기 고굴절률화 한 수지의 함유량은 이접착층의 고형분 총량 100질량%에 대하여 50질량% 이상인 것이 바람직하고, 60질량% 이상인 것이 보다 바람직하고, 특히 70질량% 이상인 것이 바람직하다. 상한의 함유량은 98질량% 정도이다.
상기 고굴절률화 한 수지로서는 분자 중에 방향족환을 갖는 폴리에스테르 수지가 바람직하고, 분자 중에 축합 방향족환을 갖는 폴리에스테르 수지가 더욱 바람직하다. 상기 축합 방향족환으로서는, 예를 들면 나프탈렌환, 플루오렌환 등이 예시된다.
폴리에스테르 수지는 일반적으로 카르복실산 성분과 글리콜 성분으로부터 중축합하여 얻어진다. 상기 분자 중에 나프탈렌환을 갖는 폴리에스테르 수지는 카르복실산 성분으로서, 1,4-나프탈렌디카르복실산, 2,6-나프탈렌디카르복실산 등의 나프탈렌환을 갖는 디카르복실산을 사용함으로써 합성할 수 있다. 분자 중에 나프탈렌환을 갖는 폴리에스테르 수지의 굴절률은 전체 카르복실산 성분 중의 나프탈렌환을 갖는 디카르복실산의 비율을 조정함으로써 제어할 수 있다.
상기 분자 중에 플루오렌환을 갖는 폴리에스테르 수지는 카르복실산 성분 및/또는 글리콜 성분으로서 플루오렌환을 갖는 화합물을 사용함으로써 합성할 수 있다. 상기 플루오렌환을 갖는 화합물의 함유량을 조정함으로써 그 폴리에스테르 수지의 굴절률을 제어할 수 있다. 분자 중에 플루오렌환을 갖는 폴리에스테르 수지는, 예를 들면 국제 공개 번호 WO2009/145075호에 상세하게 기재되어 있고, 이것을 참조하여 합성할 수 있다.
상기 폴리에스테르 수지는 수용성 또는 수분산성인 것이 바람직하다. 수용성 또는 수분산성 폴리에스테르 수지는 폴리에스테르 수지의 합성에 이용되는 카르복실산 성분 중에 3가 이상의 다가 카르복실산 또는 술포기를 갖는 디카르복실산을 포함시킴으로써 합성할 수 있다.
조건 1의 이접착층의 다른 형태는 금속 산화물 미립자를 함유시키는 형태이다. 이 형태의 이접착층은 수지 중에 금속 산화물 미립자가 분산된 층이다. 수지로서는, 예를 들면 아크릴 수지(바람직하게는 아크릴 수지 폴리올 등의 OH기를 갖는 아크릴 수지), 폴리에스테르 수지(바람직하게는 폴리에스테르 수지 폴리올 등의 OH기를 갖는 폴리에스테르 수지), 에폭시 수지, 우레탄 수지, 스티렌-말레산 그라프트 폴리에스테르 수지, 아크릴 그라프트 폴리에스테르 수지, 실리콘 수지, 또는 상술의 분자 중에 축합 방향족환을 갖는 폴리에스테르 수지 등을 이용할 수 있다.
금속 산화물 미립자로서는 산화티탄, 산화지르코늄, 산화아연, 산화주석, 산화안티몬, 산화세륨, 산화철, 안티몬산 아연, 산화주석 도프 산화인듐(ITO), 안티몬 도프 산화주석(ATO), 인 도프 산화주석, 알루미늄 도프 산화아연, 갈륨 도프 산화아연 등을 이용할 수 있다. 이들 금속 산화물 미립자 중에서도, 투명성, 내광성, 고굴절률화의 관점에서 산화티탄 및 산화지르코늄이 바람직하고, 특히 산화지르코늄이 바람직하다.
이접착층에 있어서의 수지와 금속 산화물 미립자의 함유 비율은 질량비로 100:10~100:400의 범위가 적당하고, 100:20~100:300의 범위가 바람직하고, 특히 100:30~100:200의 범위가 바람직하다.
[조건 2를 충족하는 이접착층]
조건 2의 이접착층은 그 두께가 5㎚ 이상 50㎚ 미만의 범위이다. 이접착층의 두께가 50㎚ 이상으로 되면 낮은 반사율이 얻어지지 않고, 반대로 이접착층의 두께가 5㎚ 미만으로 되면 저굴절률층의 밀착성이 저하된다. 조건 2의 이접착층의 두께는 상기 두께의 범위 내에서도 작은 쪽이 바람직하고, 구체적으로는 40㎚ 미만이 바람직하고, 30㎚ 미만이 보다 바람직하다. 이접착층의 하한의 두께는 10㎚ 이상이 바람직하다.
조건 2의 이접착층의 굴절률은 특별히 한정되지 않지만, 1.45 이상 1.60 미만의 범위가 바람직하고, 1.47~1.59의 범위가 보다 바람직하고, 특히 1.48~1.58의 범위가 바람직하다.
조건 2의 이접착층은 폴리에스테르 수지, 아크릴 수지, 우레탄 수지 등의 수지를 포함하는 층인 것이 바람직하다.
또한, 조건 2의 이접착층은 상기 조건 1과 마찬가지의 조성의 이접착층을 이용할 수 있다.
[조건 1과 조건 2를 충족하는 이접착층]
본 발명의 이접착층으로서, 조건 1 및 조건 2를 동시에 충족하는 이접착층을 이용할 수 있다.
[조건 1의 이접착층과 조건 2의 이접착층의 공통되는 내용]
이어서, 조건 1 및 조건 2의 이접착층에 공통되는 내용에 대해서 설명한다.
본 발명의 이접착층은 상술한 바와 같이 적어도 수지를 포함하고 있는 것이 바람직하다. 이러한 수지로서는 적어도 폴리에스테르 수지를 포함하는 것이 바람직하다. 수지를 포함하는 이접착층은 상세하게는 후술하지만, 폴리에스테르 필름의 제조 공정 내에서 인라인으로 이접착층을 적층하는 것이 가능하고, 생산성의 점에서 유익하다. 이접착층에 있어서의 수지의 함유량은 이접착층의 고형분 총량 100질량%에 대하여 20질량% 이상인 것이 바람직하고, 30질량% 이상인 것이 보다 바람직하고, 특히 50질량% 이상인 것이 바람직하다. 상한은 98질량% 정도이다.
이접착층은 가교제를 함유하는 것이 바람직하다. 이러한 가교제로서는 멜라민계 가교제, 옥사졸린계 가교제, 카르보디이미드계 가교제, 이소시아네이트계 가교제, 아지리딘계 가교제, 에폭시계 가교제, 메틸올화 또는 알킬올화 한 요소계 가교제, 아크릴아미드계 가교제, 폴리아미드계 수지, 아미드에폭시 화합물, 각종 실란 커플링제, 각종 티타네이트계 커플링제 등을 이용할 수 있다. 이들 가교제 중에서도 멜라민계 가교제, 옥사졸린계 가교제, 카르보디이미드계 가교제, 이소시아네이트계 가교제 및 아지리딘계 가교제로 이루어지는 군 중의 적어도 1종을 이용하는 것이 바람직하다.
이접착층에 있어서의 가교제의 함유량은 이접착층의 고형분 총량 100질량%에 대하여 1~40질량%의 범위가 바람직하고, 3~35질량%의 범위가 보다 바람직하고, 5~30질량%의 범위가 특히 바람직하다.
이접착층은 적어도 수지와 가교제를 함유하는 것이 바람직하다. 이것에 의해서 기재 필름과 저굴절률층의 밀착성이 한층 향상된다.
또한, 이러한 이접착층(적어도 수지와 가교제를 함유하는 이접착층)을 기재 필름에 적층하고, 이 이접착층 상에 후술의 저굴절률층(활성 에너지선 경화성 수지 조성물을 습식 코팅법에 의해 도포하여 경화시킨 저굴절률층)을 적층함으로써 기재 필름으로부터의 올리고머 석출을 억제할 수 있다.
기재 필름으로서 폴리에틸렌테레프탈레이트 필름을 이용한 경우, 후술하는 투명 도전막의 제막 공정 등에서 가열 처리되면, 폴리에틸렌테레프탈레이트 필름의 표면에 비가교 성분인 올리고머(환상 삼량체)가 석출되는 경우가 있다. 이 올리고머 석출은 이접착층(적어도 수지와 가교제를 함유하는 이접착층)과 저굴절률층(활성 에너지선 경화성 수지 조성물을 습식 코팅법에 의해 도포하여 경화시킨 저굴절률층)을 적층함으로써 억제할 수 있다.
또한, 올리고머 석출을 억제한다고 하는 관점에서 이접착층의 두께는 50㎚ 이상이 바람직하고, 60㎚ 이상이 보다 바람직하고, 특히 70㎚ 이상이 바람직하다.
이접착층은 입자를 더 함유하는 것이 바람직하다. 입자를 함유하는 이접착층 상에 평활하고 박막(80~120㎚)인 저굴절률층을 1층만 적층한 경우, 이접착층의 입자로부터 유래되는 볼록 구조가 저굴절률층에도 반영되고, 그 결과 저굴절률층 적층 후라도 저굴절률층 표면의 미끄러짐성이 향상되어 양호한 내블로킹을 유지할 수 있다.
상기 관점에서 이접착층에 함유시키는 입자의 평균 입자지름(r)은 이접착층의 두께(d)에 대하여 비교적 큰 비율인 것이 바람직하다. 구체적으로는 하기 식 1을 충족하는 것이 바람직하고, 하기 식 2를 충족하는 것이 더욱 바람직하고, 특히 하기 식 3을 충족하는 것이 바람직하다.
0.5≤(r/d)≤20···식 1
1.0≤(r/d)≤10···식 2
1.3≤(r/d)≤6 ···식 3
이접착층에 함유시키는 입자의 평균 입자지름은 상기 식 1~식 3의 범위에서 선택하는 것이 바람직하지만, 입자의 평균 입자지름은 구체적으로는 10~600㎚의 범위가 바람직하고, 20~500㎚의 범위가 보다 바람직하고, 특히 30~300㎚의 범위가 바람직하다. 또한, 이접착층에 함유시키는 입자의 평균 입자지름은 수 평균으로 구한 입자지름이다.
이접착층에 있어서의 입자의 함유량은 이접착층의 고형분 총량 100질량%에 대하여 0.05~20질량%의 범위가 바람직하고, 0.1~15질량%의 범위가 보다 바람직하고, 특히 0.2~10질량%의 범위가 바람직하다.
이접착층에 함유되는 입자로서는 특별히 한정되지 않지만, 실리카 입자, 산화티탄, 산화알루미늄, 산화지르코늄, 탄산칼슘, 카본블랙, 제올라이트 입자 등의 무기 입자나, 아크릴 입자, 실리콘 입자, 폴리이미드 입자, 테프론(등록상표) 입자, 가교 폴리에스테르 입자, 가교 폴리스티렌 입자, 가교 중합체 입자, 코어 쉘(core shell) 입자 등의 유기 입자가 예시된다. 이들 중에서도 실리카 입자가 바람직하고, 특히 콜로이달 실리카가 바람직하다.
본 발명의 이접착층은 기재 필름 상에 습식 코팅법으로 적층되는 것이 바람직하고, 기재 필름의 제조 공정 내에서 이접착층을 적층하는, 이른바 인라인 코팅법이 더욱 바람직하다. 습식 코팅법으로서는, 예를 들면 리버스 코팅법, 스프레이 코팅법, 바 코팅법, 그라비아 코팅법, 로드 코팅법, 다이 코팅법 등이 예시된다.
기재 필름 상에 본 발명의 이접착층을 도포할 때에는 도포성이나 밀착성을 향상시키기 위한 예비 처리로서 기재 필름 표면에 코로나 방전 처리, 화염 처리, 플라즈마 처리 등을 실시해 두는 것이 바람직하다.
상술의 인라인 코팅법에 대해서 기재 필름으로서 폴리에틸렌테레프탈레이트(이하, PET로 약칭) 필름을 이용한 형태에 대해서 이하에 설명하지만, 본 발명은 이것에 한정되는 것은 아니다.
PET 필름의 원료인 극한점도 0.5~0.8dl/g의 PET 펠릿을 진공 건조한 후 압출기에 공급하여 260~300℃에서 용융하고, T자형 구금(口金)으로부터 시트 형상으로 압출하고, 정전인가 캐스트법를 이용하여 표면 온도 10~60℃의 경면 캐스팅 드럼에 권취하고, 냉각 고화시켜서 미연신 PET 필름을 제작한다. 이 미연신 PET 필름을 70~100℃로 가열된 롤 사이에서 세로 방향(필름의 진행 방향을 가리킴 「길이 방향」이라고도 함)으로 2.5~5배 연신한다. 이 연신에 의해 얻어진 1축 연신 PET 필름의 적어도 편면에 공기 중에서 코로나 방전 처리를 실시하여 그 표면의 젖음 장력을 47mN/m 이상으로 하고, 그 처리면에 본 발명의 이접착층의 도포액을 도포한다.
이어서, 도포액이 도포된 1축 연신 PET 필름을 클립으로 파지하여 건조 존으로 안내하고, 1축 연신 PET 필름의 Tg 미만의 온도에서 건조한 후 Tg 이상의 온도로 높여서 다시 Tg 근방의 온도에서 건조, 계속해서 연속적으로 70~150℃의 가열 존에서 가로 방향(필름의 진행 방향과는 직교하는 방향을 가리킴 「폭 방향」이라고도 함)으로 2.5~5배 연신하고, 이어서 180~240℃의 가열 존에서 5~40초 동안 열 처리를 실시하여 결정 배향이 완료된 PET 필름에 이접착층이 적층된 폴리에스테르 필름이 얻어진다. 또한, 상기 열 처리 중에 필요에 따라서 3~12%의 이완 처리를 실시해도 좋다. 이축 연신은 세로, 가로 축차 연신 또는 동시 2축 연신 중 어느 것이어도 좋고, 또한 세로, 가로 연신 후에 세로, 가로 어느 하나의 방향으로 재연신해도 좋다.
본 발명의 이접착층은 기재 필름과 저굴절률층의 밀착성을 강화한다고 하는 관점에서 자외선이나 전자선 등의 활성 에너지선에 의해 경화되는 수지층이 아닌 것이 바람직하다. 예를 들면, 이접착층 대신에 활성 에너지선 경화성 고굴절률층을 기재 필름에 직접 적층한 경우에는 기재 필름과 고굴절률층의 밀착성이 충분하게 얻어지지 않는다.
(저굴절률층)
본 발명의 저굴절률층은 굴절률이 1.42 이하이고 또한 두께가 80~120㎚인 층이다. 저굴절률층의 굴절률은 1.41 이하가 바람직하고, 1.40 이하가 보다 바람직하고, 특히 1.39 이하가 바람직하다. 하한의 굴절률은 특별히 한정되지 않지만 1.30 정도이다.
저굴절률층의 굴절률이 1.42보다 커지면 양호한 반사 방지성이 얻어지지 않는다. 또한, 저굴절률층의 두께가 80~120㎚의 범위를 벗어나는 경우에도 양호한 반사 방지성이 얻어지지 않는다.
저굴절률층의 두께는 85~115㎚의 범위가 바람직하고, 특히 90~110㎚의 범위가 바람직하다.
저굴절률층의 하나의 형태로서 금속 불화물 막이 예시된다. 이 금속 불화물 막은 진공 증착법, 반응성 증착법, 이온빔 어시스트 증착법, 스퍼터링법, 이온 플레이팅법, 플라즈마 CVD법 등의 기상 제막법에 의해 적층된 막이다.
상기 금속 불화물로서는, 예를 들면 불화마그네슘(MgF2), 불화알루미늄(AlF3), 불화칼슘(CaF2), 불화바륨(BaF2), 불화스트론튬(SrF2), 빙정석(Na3AlF6), 티오라이트(Na5Al3F14), 불화나트륨(NaF) 등이 예시된다. 이들 중에서도 불화마그네슘이 바람직하게 이용된다.
저굴절률층의 바람직한 형태는 활성 에너지선 경화성 조성물을 습식 코팅법에 의해 도포하여 경화시킨 층이다.
습식 코팅법으로서는, 예를 들면 리버스 코팅법, 스프레이 코팅법, 바 코팅법, 그라비아 코팅법, 로드 코팅법, 다이 코팅법, 스핀 코팅법, 엑스트루젼법 등의 도포 방법을 이용할 수 있다.
활성 에너지선 경화성 조성물로서는, 예를 들면 자외선이나 전자선 등의 활성 에너지선에 의해서 경화하는 활성 에너지선 경화성 수지와 저굴절률 재료로서 저굴절률 무기 입자 및/또는 함불소 화합물을 포함하는 조성물이 예시된다.
활성 에너지선 경화성 수지는 자외선이나 전자선 등의 활성 에너지선에 의해 경화되는 수지이고, 분자 중에 적어도 1개의 에틸렌성 불포화기를 갖는 모노머나 올리고머가 바람직하게 이용된다. 여기서, 에틸렌성 불포화기로서는 아크릴로일기, 메타크릴로일기, 아크릴로일옥시기, 메타크릴로일옥시기, 비닐기, 알릴기 등이 예시된다. 또한, 이하의 설명에 있어서 「···(메타)아크릴레이트」라는 표현은 「···아크릴레이트」와 「···메타크릴레이트」의 2가지의 화합물을 포함한다.
상기 모노머의 예로서는 메틸(메타)아크릴레이트, 라우릴(메타)아크릴레이트, 에톡시디에틸렌글리콜(메타)아크릴레이트, 메톡시트리에틸렌글리콜(메타)아크릴레이트, 페녹시에틸(메타)아크릴레이트, 테트라히드로푸르푸릴(메타)아크릴레이트, 이소보닐(메타)아크릴레이트, 2-히드록시에틸(메타)아크릴레이트, 2-히드록시프로필(메타)아크릴레이트, 2-히드록시-3-페녹시(메타)아크릴레이트 등의 단관능 아크릴레이트, 네오펜틸글리콜디(메타)아크릴레이트, 1,6-헥산디올디(메타)아크릴레이트, 트리메틸올프로판트리(메타)아크릴레이트, 펜타에리스리톨트리(메타)아크릴레이트, 펜타에리스리톨테트라(메타)아크릴레이트, 디펜타에리스리톨트리(메타)아크릴레이트, 디펜타에리스리톨테트라(메타)아크릴레이트, 디펜타에리스리톨펜타(메타)아크릴레이트, 디펜타에리스리톨헥사(메타)아크릴레이트, 트리펜타에리스리톨트리(메타)아크릴레이트, 트리펜타에리스리톨헥사(메타)트리아크릴레이트, 트리메틸올프로판(메타)아크릴산 벤조산 에스테르, 트리메틸올프로판벤조산 에스테르 등의 다관능 아크릴레이트, 글리세린디(메타)아크릴레이트 헥사메틸렌디이소시아네이트, 펜타에리스리톨트리(메타)아크릴레이트 헥사메틸렌디이소시아네이트 등의 우레탄아크릴레이트 등을 예시할 수 있다.
상기 올리고머의 예로서는 폴리에스테르(메타)아크릴레이트, 폴리우레탄(메타)아크릴레이트, 에폭시(메타)아크릴레이트, 폴리에테르(메타)아크릴레이트, 알키드(메타)아크릴레이트, 멜라민(메타)아크릴레이트, 실리콘(메타)아크릴레이트 등을 예시할 수 있다.
상기한 모노머나 올리고머는 단독 또는 복수 혼합하여 사용해도 좋지만, 3관능 이상의 다관능 모노머나 다관능 올리고머를 이용하는 것이 바람직하다.
활성 에너지선 경화성 조성물에 있어서, 활성 에너지선 경화성 수지의 함유량은 조성물의 고형분 총량 100질량%에 대하여 5~90질량%의 범위가 적용되고, 5~80질량%의 범위가 바람직하고, 10~70질량%의 범위가 보다 바람직하다.
저굴절률 무기 입자로서는 실리카나 불화마그네슘 등의 무기 입자가 바람직하다. 또한, 이들 무기 입자는 중공 형상 및 다공질인 것이 바람직하다. 상기 무기 입자의 굴절률은 1.2~1.35의 범위가 보다 바람직하다.
활성 에너지선 경화성 조성물에 있어서, 저굴절률 무기 입자의 함유량은 조성물의 고형분 총량 100질량%에 대하여 20~70질량%의 범위가 바람직하고, 25~70질량%의 범위가 보다 바람직하고, 특히 30~60질량%의 범위가 바람직하다.
함불소 화합물로서는 함불소 모노머, 함불소 올리고머, 함불소 고분자 화합물이 예시된다. 여기서, 함불소 모노머, 함불소 올리고머는 분자 중에 에틸렌성 불포화기와 불소 원자를 갖는 모노머나 올리고머이다.
함불소 모노머, 함불소 올리고머로서는, 예를 들면 2,2,2-트리플루오로에틸(메타)아크릴레이트, 2,2,3,3,3-펜타플루오로프로필(메타)아크릴레이트, 2-(퍼플루오로부틸)에틸(메타)아크릴레이트, 2-(퍼플루오로헥실)에틸(메타)아크릴레이트, 2-(퍼플루오로옥틸)에틸(메타)아크릴레이트, 2-(퍼플루오로데실)에틸(메타)아크릴레이트, β-(퍼플루오로옥틸)에틸(메타)아크릴레이트 등의 불소 함유 (메타)아크릴산 에스테르류, 디-(α-플루오로아크릴산)-2,2,2-트리플루오로에틸에틸렌글리콜, 디-(α-플루오로아크릴산)-2,2,3,3,3-펜타플루오로프로필에틸렌글리콜, 디-(α-플루오로아크릴산)-2,2,3,3,4,4,4-헵탄플루오로부틸에틸렌글리콜, 디-(α-플루오로아크릴산)-2,2,3,3,4,4,5,5,5-노나플루오로펜틸에틸렌글리콜, 디-(α-플루오로아크릴산)-2,2,3,3,4,4,5,5,6,6,6-운데카플루오로헥실에틸렌글리콜, 디-(α-플루오로아크릴산)-2,2,3,3,4,4,5,5,6,6,7,7,7-트리데카플루오로헵틸에틸렌글리콜, 디-(α-플루오로아크릴산)-2,2,3,3,4,4,5,5,6,6,7,7,8,8,8-펜타데카플루오로옥틸에틸렌글리콜, 디-(α-플루오로아크릴산)-3,3,4,4,5,5,6,6,7,7,8,8,8-트리데카플루오로옥틸에틸렌글리콜, 디-(α-플루오로아크릴산)-2,2,3,3,4,4,5,5,6,6,7,7,8,8,9,9,9-헵타데카플루오로노닐에틸렌글리콜 등의 디-(α-플루오로아크릴산)플루오로알킬에스테르류가 예시된다.
함불소 고분자 화합물로서는, 예를 들면 함불소 모노머와 가교성기 부여를 위한 모노머를 구성 단위로 하는 함불소 공중합체가 예시된다. 함불소 모노머 단위의 구체예로서는, 예를 들면 플루오로올레핀류(예를 들면, 플루오로에틸렌, 비닐리덴플루오라이드, 테트라플루오로에틸렌, 헥사플루오로에틸렌, 헥사플루오로프로필렌, 퍼플루오로-2,2-디메틸-1,3-디옥솔 등), (메타)아크릴산의 부분 또는 완전 불소화알킬에스테르 유도체류(예를 들면, 비스코트 6FM(오사카유키카가쿠제)이나 M-2020(다이킨제) 등), 완전 또는 부분 불소화비닐에테르류 등이다. 가교성기 부여를 위한 모노머로서는 글리시딜메타크릴레이트와 같이 분자 내에 미리 가교성 관능기를 갖는 (메타)아크릴레이트 모노머 외에, 카르복실기나 히드록실기, 아미노기, 술폰산기 등을 갖는 (메타)아크릴레이트 모노머(예를 들면, (메타)아크릴산, 메틸올(메타)아크릴레이트, 히드록시알킬(메타)아크릴레이트, 알릴아크릴레이트 등)가 예시된다.
활성 에너지선 경화성 조성물에 있어서, 함불소 화합물의 함유량은 조성물의 고형분 총량 100질량%에 대하여 30질량% 이상이 바람직하고, 50질량% 이상이 보다 바람직하고, 특히 60질량% 이상이 바람직하다. 상한은 100질량% 이하가 바람직하고, 99질량% 이하가 보다 바람직하고, 특히 98질량% 이하가 바람직하다.
활성 에너지선 경화성 조성물은 활성 에너지선 경화성 수지의 전부 또는 일부로서 상술의 함불소 모노머 및/또는 함불소 올리고머를 이용할 수 있다.
활성 에너지선 경화성 조성물은 광중합 개시제를 포함하는 것이 바람직하다. 이러한 광중합 개시제의 구체예로서는, 예를 들면 아세토페논, 2,2-디에톡시아세토페논, p-디메틸아세토페논, p-디메틸아미노프로피오페논, 벤조페논, 2-클로로벤조페논, 4,4'-디클로로벤조페논, 4,4'-비스디에틸아미노벤조페논, 미힐러케톤, 벤질, 벤조인, 벤조인메틸에테르, 벤조인에틸에테르, 벤조인이소프로필에테르, 메틸벤조일포메이트, p-이소프로필-α-히드록시이소부틸페논, α-히드록시이소부틸페논, 2,2-디메톡시-2-페닐아세토페논, 1-히드록시시클로헥실페닐케톤 등의 카르보닐 화합물, 테트라메틸티우람모노술피드, 테트라메틸티우람디술피드, 티옥산톤, 2-클로로티옥산톤, 2-메틸티옥산톤 등의 황 화합물 등을 이용할 수 있다. 이들 광중합 개시제는 단독으로 사용해도 좋고, 2종 이상 조합하여 사용해도 좋다.
상기 광중합 개시제의 함유량은 조성물의 고형분 총량 100질량%에 대하여 0.1~10질량%의 범위가 적당하고, 0.5~8질량%의 범위가 바람직하다.
활성 에너지선 경화성 조성물은 저굴절률층 표면의 미끄러짐성이나 내찰상성을 향상시키기 위해 에틸렌성 불포화기를 갖는 폴리실록산 화합물을 함유하는 것이 바람직하다.
에틸렌성 불포화기를 갖는 폴리실록산 화합물은 분자 중의 폴리실록산 주쇄의 말단 또는 측쇄 중 어느 하나에 1개 이상의 에틸렌성 불포화기를 갖는 화합물이다. 에틸렌성 불포화기로서는 비닐기, 알릴기, 아크릴로일기, 메타크릴로일기, 아크릴로일옥시기, 메타크릴로일옥시기 등이 예시된다. 에틸렌성 불포화기를 갖는 폴리실록산 화합물에 있어서의 에틸렌성 불포화기의 수는 1~6개의 범위가 바람직하다. 또한, 에틸렌성 불포화기를 갖는 폴리실록산 화합물로서는 에틸렌성 불포화기를 갖는 폴리디메틸실록산 화합물이 바람직하다.
에틸렌성 불포화기를 갖는 폴리실록산 화합물로서는 일본 특허 공개 2009-84327호 공보의 제조예 1-1~제조예 1-3의 화합물, 또는 틱소(주)제의 사일라플레인 FM-0711, 동 FM-0721, 동 FM-0725, 신에츠카가쿠고교(주)제의 X-24-8201, X-22-174DX, X-22-2426, X-22-2404, X-22-164A, X-22-164C, 도레이 다우코닝(주)제의 BY16-152D, BY16-152, BY16-152C 등의 시판품을 이용할 수 있다.
에틸렌성 불포화기를 갖는 폴리실록산 화합물의 함유량은 활성 에너지선 경화성 조성물의 고형분 총량 100질량%에 대하여 0.5질량% 이상 10질량% 미만의 범위가 바람직하고, 1질량% 이상 8질량% 미만의 범위가 보다 바람직하고, 1.3질량% 이상 6질량% 미만의 범위가 더욱 바람직하고, 특히 1.5질량% 이상 5질량% 미만의 범위가 바람직하다.
상술한 바와 같이, 이접착층이 입자를 함유하고 또한 저굴절률층이 에틸렌성 불포화기를 갖는 폴리실록산 화합물을 함유함으로써, 저굴절률층 표면의 미끄러짐성이 한층 향상되어 생산 공정 등에 있어서의 내블로킹성이 향상된다.
또한, 저굴절률층이 활성 에너지선 경화성 수지 조성물을 습식 코팅법에 의해 도포하여 경화시킨 층인 경우, 기재 필름으로부터의 올리고머 석출을 억제할 수 있다.
상술한 바와 같이 기재 필름으로서 폴리에틸렌테레프탈레이트 필름을 이용한 경우, 후술하는 투명 도전막의 제막 공정 등에서 가열 처리되면, 폴리에틸렌테레프탈레이트 필름의 표면에 비가교 성분인 올리고머(환상 삼량체)가 석출되는 경우가 있다. 이 올리고머 석출은 상술의 이접착층(적어도 수지와 가교제를 함유하는 이접착층)과 저굴절률층(활성 에너지선 경화성 수지 조성물을 습식 코팅법에 의해 도포하여 경화시킨 저굴절률층)을 적층함으로써 억제할 수 있다.
또한, 올리고머 석출을 억제한다고 하는 관점에서 저굴절률층의 두께는 80㎚ 이상이 바람직하고, 90㎚ 이상이 보다 바람직하다.
본 발명의 투명 도전성 필름에 있어서, 저굴절률층측의 시감 반사율은 1.0% 이하인 것이 바람직하고, 0.9% 이하인 것이 보다 바람직하고, 특히 0.8% 이하인 것이 바람직하고, 0.7% 이하인 것이 가장 바람직하다. 투명 도전성 필름의 저굴절률층측의 시감 반사율이 1.0%보다 커지면, 표시 패널로부터의 발광의 투과율이 저하되어 표시 장치의 표시 품질을 저하시킨다.
[투명 도전막]
투명 도전막의 재료로서는 터치 패널의 전극에 이용되는 공지의 재료를 이용할 수 있다. 예를 들면 산화주석, 산화인듐, 산화안티몬, 산화아연, ITO(산화인듐 주석), ATO(산화안티몬 주석) 등의 금속 산화물, 은 나노와이어 등의 금속 나노와이어, 카본 나노튜브 등이 예시된다. 이들 중에서도 ITO가 바람직하게 이용된다.
투명 도전막의 두께는, 예를 들면 표면 저항값을 103Ω/□ 이하의 양호한 도전성을 확보한다고 하는 관점에서, 10㎚ 이상인 것이 바람직하고, 15㎚ 이상인 것이 보다 바람직하고, 특히 20㎚ 이상인 것이 바람직하다. 한편, 투명 도전막의 두께가 너무 커지면 뼈대보임 현상의 억제 효과가 작아지는 것, 및 투명성이 저하된다고 하는 문제가 생기는 경우가 있기 때문에 투명 도전막의 두께의 상한은 100㎚ 이하가 바람직하고, 60㎚ 이하가 보다 바람직하고, 50㎚ 이하가 더욱 바람직하고, 특히 40㎚ 이하가 바람직하다.
투명 도전막의 형성 방법으로서는 특별히 한정되지 않고, 종래 공지의 방법을 이용할 수 있다. 구체적으로는, 예를 들면 진공 증착법, 스퍼터링법, 이온 플레이팅법 등의 드라이 프로세스, 또는 습식 코팅법(구체적으로는 상술한 방법)을 이용할 수 있다.
상기와 같이 하여 제막된 투명 도전막은 패턴화되어 있어도 좋다. 패턴화는 투명 도전성 필름이 적용되는 용도에 따라서 각종 패턴을 형성할 수 있다. 또한, 투명 도전막의 패턴화에 따라 패턴부와 비패턴부가 형성되지만, 패턴부의 형상으로서는, 예를 들면 스트라이프 형상, 격자 형상, 또는 이것들의 조합 패턴 등이 예시된다.
투명 도전막의 패턴화는 일반적으로는 에칭에 의해서 행해진다. 예를 들면, 투명 도전막 상에 패턴 형상의 에칭 레지스트막을 포토리소그래피법, 레이저 노광법, 또는 인쇄법에 의해 형성한 후 에칭 처리함으로써 투명 도전막이 패턴화된다.
에칭액으로서는 종래 공지의 것이 이용된다. 예를 들면, 염화수소, 브롬화수소, 황산, 질산, 인산 등의 무기산, 아세트산 등의 유기산, 및 이것들의 혼합물, 및 그것들의 수용액이 이용된다.
[다른 기능층]
기재 필름과 투명 도전막 사이에 다른 기능층을 형성하는 것이 바람직하다. 다른 기능층으로서는 이접착층, 하드 코트층, 고굴절률층, 저굴절률층 등이 예시되고, 이들 기능층을 단독 또는 조합하여 형성할 수 있다.
기재 필름과 투명 도전막 사이에 형성되는 이접착층으로서는 상술과 마찬가지의 이접착층을 이용할 수 있지만, 특히 굴절률이 1.55~1.60의 범위인 이접착층이 바람직하다. 또한, 두께는 10~200㎚의 범위가 바람직하다.
하드 코트층은 상술의 활성 에너지선 경화성 수지를 포함하는 활성 에너지선 경화 조성물을 습식 코팅법에 의해 도포하여 경화시킨 층인 것이 바람직하다. 하드 코트층의 굴절률은 1.48~1.55의 범위가 적당하고, 1.50~1.53의 범위가 바람직하다.
고굴절률층은 굴절률이 1.65 이상인 금속 산화물 미립자(산화티탄, 산화지르코늄, 산화아연, 산화주석, 산화안티몬, 산화세륨, 산화철, 안티몬산 아연, 산화주석 도프 산화인듐(ITO), 안티몬 도프 산화주석(ATO), 인 도프 산화주석, 알루미늄 도프 산화아연, 갈륨 도프 산화아연, 불소 도프 산화주석 등)와 상술의 활성 에너지선 경화성 수지를 포함하는 활성 에너지선 경화 조성물을 습식 코팅법에 의해 도포하여 경화시킨 층인 것이 바람직하다.
고굴절률층의 굴절률(n1)은 1.61~1.80의 범위가 바람직하고, 1.63~1.75의 범위가 보다 바람직하다. 고굴절률층의 두께(d1)는 30~100㎚의 범위가 바람직하고, 40~95㎚의 범위가 보다 바람직하다.
저굴절률층은 상술한 저굴절률층과 마찬가지의 것을 이용할 수 있다. 또한, 저굴절률층으로서 SiO2 막(기상제막법에 의해 형성)도 바람직하게 이용된다. 저굴절률층의 굴절률(n2)은 1.30~1.50의 범위가 바람직하고, 1.33~1.48의 범위가 보다 바람직하다. 저굴절률층의 두께(d2)는 5~70㎚의 범위가 보다 바람직하고, 7~50㎚의 범위가 보다 바람직하고, 특히 10~45㎚의 범위가 바람직하다.
특히, 기재 필름과 투명 도전막 사이에 고굴절률층과 저굴절률층을 형성하는 것이 바람직하다. 고굴절률층과 저굴절률층을 형성함으로써 투명 도전성 필름의 투명 도전막의 색상에 기인하는 반사색이나 투과색의 문제를 보정할 수 있다. 이 경우, 고굴절률층의 광학 두께와 저굴절률층의 광학 두께의 합계는 λ/4인 것이 바람직하다.
여기서, 광학 두께는 굴절률과 두께의 곱이고, λ는 가시광 영역의 파장 범위인 380~780㎚이다. 두께의 단위는 ㎚이다.
즉, 고굴절률층의 광학 두께와 저굴절률층의 광학 두께의 합계는 이하의 관계식 4를 충족하는 것이 바람직하다.
(380㎚/4)≤(n1×d1)+(n2×d2)≤(780㎚/4)
95㎚≤(n1×d1)+(n2×d2)≤195㎚···(식 4)
상술한 바와 같이, 기재 필름과 투명 도전막 사이에 활성 에너지선 경화 조성물을 습식 코팅법에 의해 도포하여 경화시킨 층인 하드 코트층, 고굴절률층 및 저굴절률층으로 이루어지는 군 중에서 선택되는 적어도 1층을 형성함으로써 기재 필름으로부터의 올리고머 석출을 방지할 수 있다.
[터치 패널 및 표시 장치]
본 발명의 투명 도전성 필름은 저항막식이나 정전용량식 등의 터치 패널에 바람직하게 이용된다. 특히, 정전용량식 터치 패널에 바람직하게 이용된다.
저항막식 터치 패널은 2개의 투명 도전성 필름의 투명 도전막끼리가 스페이서를 통해 마주 보도록 배치된 구성이 일반적이다.
도 1은 본 발명의 투명 도전성 필름을 이용한 저항막식 터치 패널을 구비한 표시 장치의 일례의 모식 단면도이다. 도 1은 본 발명의 투명 도전성 필름(11)을 하부 전극으로서 사용한 형태이다. 상부 전극을 구성하는 투명 도전성 필름(12)과 하부 전극을 구성하는 투명 도전성 필름(11)으로 터치 패널(21)을 구성하고, 터치 패널(21)은 표시 패널(31) 상에 공기층(9)을 통해서 배치되어 있다.
터치 패널(21)은 기재 필름(1)의 한쪽 면에 투명 도전막(2)을 갖고 또한 기재 필름(1)의 다른쪽 면에 이접착층(3)을 통해서 저굴절률층(4)을 1층만 갖는 본 발명의 투명 도전성 필름(11)과, 기재 필름(5)의 한쪽 면에 투명 도전막(6)을 갖고 또한 기재 필름(5)의 다른쪽 면에 기능층(7)을 갖는 투명 도전성 필름(12)을, 스페이서(8)를 통해서 투명 도전막(2)과 투명 도전막(6)이 마주 보도록 배치되어 있다. 본 발명의 투명 도전성 필름(11)의 저굴절률층(4) 측에는 공기층(9)이 존재한다.
이 공기층(9)의 존재에 의해서 투명 도전성 필름(11)과의 계면에서의 반사율이 커지고, 표시 패널로부터의 발광의 투과율을 저하시키고, 표시 장치로서도 표시 품질(휘도나 시인성)을 저하시킨다. 그러나, 본 발명의 투명 도전성 필름을 사용함으로써 계면 반사가 저감되고, 양호한 표시 품질을 확보할 수 있다.
표시 패널(31)로서는 액정 표시 패널이나 유기 EL 표시 패널이 예시된다. 투명 도전성 필름(12)의 기능층으로서는 하드 코트층, 방현층, 반사 방지층, 방오층 등이 이용된다.
도 2 및 도 3은 본 발명의 투명 도전성 필름을 이용한 정전용량식 터치 패널을 구비한 표시 장치의 일례의 모식 단면도이다.
도 2는 X 전극과 Y 전극이 공기층을 통해서 배치된 정전용량식 터치 패널을 구비한 표시 장치의 모식 단면도이다. X 전극은 본 발명의 투명 도전성 필름(13)으로 구성되고, Y 전극은 본 발명의 투명 도전성 필름(14)으로 구성되어 있으며, 2개의 투명 도전성 필름(13, 14)은 공기층(9)을 통해서 배치되어서 터치 패널(22)이 형성되어 있다. 그리고, 터치 패널(22)은 공기층(9)을 통해서 표시 패널(31) 상에 배치되어 있다.
X 전극 및 Y 전극을 구성하는 본 발명의 투명 도전성 필름(13, 14)은 기재 필름(1)의 한쪽 면에 투명 도전막(2)을 갖고, 또한 기재 필름(1)의 다른쪽 면에 이접착층(3)을 통해서 저굴절률층(4)을 1층만 갖는다. X 전극 및 Y 전극은 투명 도전막(2)을 각각 패턴화함으로써 형성된다.
본 발명의 투명 도전성 필름(13, 14)의 각각의 저굴절률층(4)은 공기층(9)과 접하고 있다.
도 2에 있어서, 투명 도전성 필름(13, 14)이란 점착제층(도시하지 않음)에 의해 접합되어 있어도 좋다. 이 경우, 투명 도전성 필름(13)은 저굴절률층이 공기층과 접하지 않으므로 투명 도전성 필름(13)은 반드시 본 발명의 투명 도전성 필름을 사용할 필요는 없다.
도 3은 X 전극과 Y 전극이 하나의 기재 필름 상에 형성된 투명 도전성 필름을 이용한 정전용량식 터치 패널을 구비한 표시 장치의 모식 단면도이다. 본 발명의 투명 도전성 필름(15)의 투명 도전막(2)은 X 전극이 되는 패턴화된 투명 도전막과 Y 전극이 되는 패턴화된 투명 도전막이 절연막을 통해서 적층된 구성으로 된다.
터치 패널(23)이 되는 본 발명의 투명 도전성 필름(15)은 표시 패널(31) 상에 공기층(9)을 통해서 배치되어 있고, 본 발명의 투명 도전성 필름(15)의 저굴절률층(4)은 공기층(9)과 접하고 있다.
도 2 및 도 3에 나타내는 정전용량식 터치 패널을 구비한 표시 장치는, 통상 터치면측에 도시하지 않은 보호 패널(유리판이나 아크릴 수지판 등)이 도시하지 않은 공기층 또는 점착제층을 통해서 배치되어 있다.
상술한 바와 같이, 본 발명의 투명 도전성 필름을 이용한 터치 패널을 표시 장치에 표시 패널 상에 장착할 때에는 본 발명의 투명 도전성 필름의 저굴절률층측이 공기층을 통해서 표시 패널과 마주 보도록 배치되는 것이 바람직하다.
이와 같이, 본 발명의 투명 도전성 필름은 터치 패널을 구비한 표시 장치의 터치면이 아니라 내부에 장착되는 것이 바람직하다. 본 발명의 투명 도전성 필름은 표시 장치의 내부에 이용됨으로써 내찰상성의 점에서 저굴절률층의 1층만의 구성(하드 코트층이나 고굴절률층을 갖고 있지 않음)을 가능하게 한다.
또한, 본 발명의 투명 도전성 필름의 다른 용도로서 액정 표시 패널로부터 발생되는 전자파를 차폐하는 전자파 차폐 부재가 예시된다. 즉, 본 발명의 투명 도전성 필름은 전자파 차폐 부재에 적합이다.
도 4는 본 발명의 투명 도전성 필름을 이용한 전자파 차폐 부재를 구비한 표시 장치의 일례의 모식 단면도이다.
도 4에 있어서, 전자파 차폐 부재(24)가 되는 본 발명의 투명 도전성 필름(16)은 표시 패널(액정 표시 패널)(31) 상에 공기층(9)을 통해서 배치되고 있고, 본 발명의 투명 도전성 필름(16)의 저굴절률층(4)은 공기층(9)과 접하고 있다. 본 발명의 투명 도전성 필름(16)은 기재 필름(1)의 한쪽 면에 투명 도전막(2)을 갖고 또한 기재 필름(1)의 다른쪽 면에 이접착층(3)을 통해서 저굴절률층(4)을 1층만 갖는다.
도 4의 표시 장치는 전자파 차폐 부재(24)가 되는 본 발명의 투명 도전성 필름(16)의 투명 도전막(2) 측에 터치 패널(25)이 배치되어 있다. 여기서, 터치 패널(25)은 특별히 한정되지 않고, 상기한 저항막식이나 정전용량식 이외의 다른 방식의 터치 패널(예를 들면, 초음파 방식, 전자 유도 방식 등)도 사용할 수 있다. 또한, 상기한 바와 같은 본 발명의 투명 도전성 필름을 이용한 저항막식 터치 패널이나 정전용량식 터치 패널도 바람직하게 이용된다.
실시예
이하, 실시예에 의해 본 발명을 더욱 상세하게 설명하지만, 본 발명은 이들 실시예에 의해서 한정되는 것은 아니다. 또한, 본 실시예에 있어서의 측정 방법 및 평가 방법을 이하에 나타낸다.
(1) 기재 필름의 굴절률의 측정
기재 필름(PET 필름)의 굴절률은 JIS K7105(1981)에 준하여 아베 굴절률계로 측정했다.
(2) 이접착층 및 저굴절률층의 굴절률의 측정
이접착층 및 저굴절률층의 각각의 도포 조성물을 규소 웨이퍼 상에 스핀 코터로 도공 형성한 도포막(건조 두께 약 2㎛)에 대해서 25℃의 온도 조건 하에서 위상차 측정 장치(니콘(주)제: NPDM-1000)에 의해 633㎚의 굴절률을 측정했다.
(3) 이접착층의 두께
이접착층이 적층된 기재 필름의 단면을 초박절편으로 잘라내고, RuO4 염색, OsO4 염색, 또는 양자의 이중 염색에 의한 염색 초박절편법에 의해 TEM(투과형 전자 현미경)으로 단면 구조가 육안으로 볼 수 있는 이하의 조건으로 관찰하고, 그 단면 사진으로부터 이접착층의 두께를 측정한다. 또한, 5개소를 측정하여 그 평균값을 이접착층의 두께로 했다.
·측정 장치: 투명형 전자 현미경(히타치(주)제 H-7100FA형)
·측정 조건: 가속 전압 100kV
·시료 조정: 동결 초박절편법
·배율: 300,000배
(4) 저굴절률층의 두께의 측정
샘플의 단면을 초박절편으로 잘라내어 투과형 전자 현미경(히타치제 H-7100FA형)에 의해 가속 전압 100kV로 관찰(100,000배의 배율로 관찰)하고, 그 단면 사진으로부터 저굴절률층의 두께를 측정한다. 또한, 5개소를 측정하여 그 평균값을 저굴절률층의 두께로 했다.
(5) 투명 도전성 필름의 시감 반사율의 측정
<평가용 샘플의 작성>
샘플의 저굴절률층이 적층된 측과는 반대면을 점착제로 유리판에 붙이고, 그 유리판의 반대면(투명 도전성 필름 샘플이 점착된 면과는 반대측의 면)에 검정 테이프(니토덴코제 No.21 토크(BC))를 부착하여 평가용 샘플을 제작한다.
<측정>
분광광도계(시마즈세이사쿠쇼제, UV3150PC)를 이용하여 측정면으로부터 5도의 입사각으로 파장 380~780㎚의 범위에서 반사율(편면반사)을 산출하여 시감 반사율(JIS Z8701-1999에 있어서 규정되어 있는 반사의 자극값 Y)을 구했다. 분광광도계에 의해 분광입체각을 측정하고, JIS Z8701-1999에 따라서 반사율(편면 광선 반사)을 산출한다. 산출식은 이하와 같다.
·T=K·∫S(λ)·y(λ)·R(λ)·dλ(단, 적분 구간은 380~780㎚)
T: 편면 광선 반사율
S(λ): 색의 표시에 이용되는 표준 광의 분포
y(λ): XYZ 표시계에 있어서의 등색함수
R(λ): 분광 입체각 반사율
<시감 반사율의 목표>
본 발명의 투명 도전성 필름을 이용한 터치 패널을 구비한 표시 장치에 있어서, 표시 패널로부터의 발광의 투과율을 저하시키지 않기 위해서는 투명 도전성 필름의 저굴절률층측의 시감 반사율은 1.0% 이하인 것이 바람직하고, 0.9% 이하인 것이 보다 바람직하고, 특히 0.8% 이하인 것이 바람직하다. 시감 반사율이 1.0%보다 커지면 투과율이 저하된다.
(6) 밀착성
각 샘플을 60℃-90% RH의 분위기 하에서 500시간 방치한 후, 각 샘플의 박막층면에 1㎟의 크로스컷을 100개 넣고, 니치반(주)제 셀로판 테이프를 그 위에 부착하고, 손가락으로 강하게 압착한 후 90도 방향으로 급속하게 박리하여 잔존한 개수에 따라 이하의 기준으로 밀착성을 평가했다.
○: 90/100(잔존 수량/측정 개수) 이상
×: 90/100(잔존 수량/측정 개수) 미만
(7) 미끄러짐성
각 샘플을 절단하여 2장의 시트편(20cm×15cm)을 제작했다. 2장의 시트편의 저굴절률층면끼리가 마주 보도록 2장의 시트편을 약간 어긋나게 겹쳐서 평활한 받침대 상에 놓고, 아래쪽의 시트편을 손가락으로 받침대 상에 고정하여 위쪽의 시트편을 손으로 미끄러지게 하는 방법에 의해 미끄러짐성의 양부(良否) 판정을 행했다. 측정 환경은 23℃, 55% RH이다.
○: 위쪽의 시트편의 미끄러짐성이 양호하다.
△: 위쪽의 시트편의 미끄러짐성은 떨어지지만 비교적 양호하다.
×: 위쪽의 시트편이 미끄러지지 않는다.
(8) 이접착층에 함유시킨 입자의 평균 입자지름의 측정
이접착층 표면을 SEM(주사형 전자 현미경)을 이용하여 배율 10,000배로 관찰하고, 입자의 화상(입자에 의해서 생기는 광의 농담)을 이미지 애널라이저(예를 들면, 캠브리지인스톨먼트제 QTM900)에 결합하여 관찰 개소를 바꿔서 데이터를 취합하고, 합계 입자수 5,000개 이상으로 된 시점에서 다음의 수치 처리를 행하고, 그것에 의해서 구한 수 평균 지름(d)을 평균 입경(직경)으로 했다.
·d=Σdi/N
여기서, di는 입자의 등가원직경(입자의 단면적과 같은 면적을 갖는 원의 직경), N은 개수이다.
(9) 올리고머 석출 억제 효과의 평가
각 샘플을 140℃의 오븐 중에 방치하고, 80분 열처리를 행했다. 열처리 전후의 헤이즈값을 JIS K 7105(1981)에 의거해 니폰덴쇼쿠고교(주)제 탁도계 NDH2000을 이용하여 측정했다. 열 처리 전후의 헤이즈값의 변화에 의거하여 올리고머 석출 억제 효과를 이하의 기준으로 평가했다.
○: 열 처리 전후의 헤이즈값 변화가 0.5% 미만
△: 열 처리 전후의 헤이즈값 변화가 0.5% 이상 1.0% 미만
×: 열 처리 전후의 헤이즈값 변화가 1.0% 이상
(이접착층을 형성하기 위한 수지)
<폴리에스테르 수지 1, 2>
폴리에스테르 수지 중의 플루오렌환의 함유량을 조정함으로써 굴절률이 1.64인 수분산성 폴리에스테르 수지 1과 굴절률이 1.62인 수분산성 폴리에스테르 수지 2를 조제했다. 즉, 하기 플루오렌환 함유 폴리에스테르 수지의 합성에 있어서 9,9-비스[4-(2-히드록시에톡시)페닐]플루오렌의 조성비 x몰%를 35몰%~45몰%의 범위로 조정함으로써 상기 폴리에스테르 수지 1 및 폴리에스테르 수지 2를 얻었다.
<플루오렌환 함유 폴리에스테르 수지>
하기 카르복실산 성분과 글리콜 성분의 공중합 조성으로 이루어지는 폴리에스테르 수지이다.
·카르복실산 성분
숙신산 40몰%
5-Na 술포이소프탈산 10몰%
·글리콜 성분
9,9-비스[4-(2-히드록시에톡시)페닐]플루오렌 x몰%
에틸렌글리콜 (50-x)몰%
<폴리에스테르 수지 3>
하기 굴절률이 1.58인 수분산성 폴리에스테르 수지 3(나프탈렌환 함유 폴리에스테르 수지)을 조제했다.
<나프탈렌환 함유 폴리에스테르 수지>
하기 카르복실산 성분과 글리콜 성분의 공중합 조성으로 이루어지는 폴리에스테르 수지이다.
·카르복실산 성분
테레프탈산 35몰%
2,6-나프탈렌디카르복실산 9몰%
5-Na술포이소프탈산 6몰%
·글리콜 성분
에틸렌글리콜 49몰%
디에틸렌글리콜 1몰%
<아크릴 수지 1, 2>
하기 굴절률이 1.54인 수분산성 아크릴 수지 1과 굴절률이 1.52인 수분산성 아크릴 수지 2를 각각 준비했다.
<아크릴 수지 1>
하기 공중합 조성으로 이루어지는 아크릴 수지이다.
·공중합 성분
메틸메타크릴레이트 64중량%
에틸아크릴레이트 30중량%
아크릴산 5중량%
N-메틸올아크릴아미드 1중량%
<아크릴 수지 2>
하기 공중합 조성으로 이루어지는 아크릴 수지이다.
·공중합 성분
메틸메타크릴레이트 63중량%
에틸아크릴레이트 35중량%
아크릴산 1중량%
N-메틸올아크릴아미드 1중량%
(이접착층에 함유되는 입자)
·입자 A; 평균 입자지름이 190㎚인 콜로이달 실리카
·입자 B; 평균 입자지름이 80㎚인 콜로이달 실리카
·입자 C; 평균 입자지름이 30㎚인 콜로이달 실리카
[제조예 1]
굴절률 1.65이고 두께 100㎛인 폴리에틸렌테레프탈레이트 필름(PET 필름)의 한쪽 면(저굴절률층 적층면)에, 하기 이접착층 A를 건조 두께가 90㎚로 되도록 적층하여 이접착층 부착 PET 필름을 얻었다.
상기에서 얻어진 이접착층 부착 PET 필름의 이접착층의 두께는 90㎚이고, 이접착층의 굴절률은 1.64였다. 이 이접착층은 조건 1을 충족한다.
또한, PET 필름의 다른쪽 면(투명 도전막을 적층하는 측의 면)에는 하기 이접착층 Z를 건조 두께가 90㎚로 되도록 적층했다.
<이접착층 A>
굴절률 1.64인 폴리에스테르 수지 1을 100질량부, 멜라민계 가교제를 5질량부, 입자 A를 2질량부 함유한다. 각각의 성분의 함유량은 고형분 환산에 의한 함유량이고, 이하의 실시예도 마찬가지이다.
상기 멜라민계 가교제는 메틸올형 멜라민계 가교제(산와케미컬(주)제의 「니칼락 MW12LF」)이고, 이하의 실시예 및 비교예에 있어서 멜라민계 가교제란 상기 화합물을 가리킨다.
<이접착층 Z>
굴절률 1.58의 폴리에스테르 수지 3을 100질량부, 멜라민계 가교제를 5질량부, 입자 A를 2질량부 함유한다.
[제조예 2]
굴절률 1.65이고, 두께 100㎛인 폴리에틸렌테레프탈레이트 필름(PET 필름)의 한쪽 면(저굴절률층 적층면)에, 하기 이접착층 B를 건조 두께가 20㎚로 되도록 적층하여 이접착층 부착 PET 필름을 얻었다.
상기에서 얻어진 이접착층 부착 PET 필름의 이접착층의 두께는 20㎚이고, 이접착층의 굴절률은 1.64였다. 이 이접착층은 조건 1 및 조건 2를 충족한다.
또한, PET 필름의 다른쪽 면(투명 도전막을 적층하는 측의 면)에는 제조예 1과 마찬가지로 이접착층 Z를 건조 두께가 90㎚로 되도록 적층했다.
<이접착층 B>
굴절률 1.64의 폴리에스테르 수지 1을 100질량부, 멜라민계 가교제를 5질량부, 입자 B를 2질량부 함유한다.
[제조예 3]
굴절률 1.65이고 두께 100㎛인 폴리에틸렌테레프탈레이트 필름(PET 필름)의 한쪽 면(저굴절률층 적층면)에, 하기 이접착층 C를 건조 두께가 90㎚로 되도록 적층하여 이접착층 부착 PET 필름을 얻었다.
상기에서 얻어진 이접착층 부착 PET 필름의 이접착층의 두께는 90㎚이고, 이접착층의 굴절률은 1.62였다. 이 이접착층은 조건 1을 충족한다.
또한, PET 필름의 다른쪽 면(투명 도전막을 적층하는 측의 면)에는 제조예 1과 마찬가지로 이접착층 Z를 건조 두께가 90㎚로 되도록 적층했다.
<이접착층 C>
굴절률 1.62의 폴리에스테르 수지 2를 100질량부, 멜라민계 가교제를 5질량부, 입자 A를 2질량부 함유한다.
[제조예 4]
굴절률 1.65이고 두께 100㎛인 폴리에틸렌테레프탈레이트 필름(PET 필름)의 한쪽 면(저굴절률층 적층면)에, 하기 이접착층 D를 건조 두께가 30㎚로 되도록 적층하여 이접착층 부착 PET 필름을 얻었다.
상기에서 얻어진 이접착층 부착 PET 필름의 이접착층의 두께는 30㎚이고, 이접착층의 굴절률은 1.62였다. 이 이접착층은 조건 1 및 조건 2를 충족한다.
또한, PET 필름의 다른쪽 면(투명 도전막을 적층하는 측의 면)에는 제조예 1과 마찬가지로 이접착층 Z를 건조 두께가 90㎚로 되도록 적층했다.
<이접착층 D>
굴절률 1.62의 폴리에스테르 수지 2를 100질량부, 멜라민계 가교제를 5질량부, 입자 B를 2질량부 함유한다.
[제조예 5]
굴절률 1.65이고 두께 100㎛인 폴리에틸렌테레프탈레이트 필름(PET 필름)의 한쪽 면(저굴절률층 적층면)에, 하기 이접착층 E를 건조 두께가 90㎚로 되도록 적층하여 이접착층 부착 PET 필름을 얻었다.
상기에서 얻어진 이접착층 부착 PET 필름의 이접착층의 두께는 90㎚이고, 이접착층의 굴절률은 1.58이었다. 이 이접착층은 조건 1을 충족한다.
또한, PET 필름의 다른쪽 면(투명 도전막을 적층하는 측의 면)에는 제조예 1과 마찬가지로 이접착층 Z를 건조 두께가 90㎚로 되도록 적층했다.
<이접착층 E>
굴절률 1.58의 폴리에스테르 수지 3을 100질량부, 멜라민계 가교제를 5질량부, 입자 A를 2질량부 함유한다.
[제조예 6]
굴절률 1.65이고 두께 100㎛인 폴리에틸렌테레프탈레이트 필름(PET 필름)의 한쪽 면(저굴절률층 적층면)에, 하기 이접착층 F를 건조 두께가 40㎚로 되도록 적층하여 이접착층 부착 PET 필름을 얻었다.
상기에서 얻어진 이접착층 부착 PET 필름의 이접착층의 두께는 40㎚이고, 이접착층의 굴절률은 1.58이었다. 이 이접착층은 조건 1 및 조건 2를 충족한다.
또한, PET 필름의 다른쪽 면(투명 도전막을 적층하는 측의 면)에는 제조예 1과 마찬가지로 이접착층 Z를 건조 두께가 90㎚로 되도록 적층했다.
<이접착층 F>
굴절률 1.58의 폴리에스테르 수지 3을 100질량부, 멜라민계 가교제를 5질량부, 입자 B를 2질량부 함유한다.
[제조예 7]
제조예 6의 이접착층 F의 두께를 20㎚로 변경하는 것 이외에는 제조예 6과 마찬가지로 하여 이접착층 부착 PET 필름을 얻었다.
상기에서 얻어진 이접착층 부착 PET 필름의 이접착층의 두께는 20㎚이고, 이접착층의 굴절률은 1.58이었다. 이 이접착층은 조건 1 및 조건 2를 충족한다.
[제조예 8]
굴절률 1.65이고 두께 100㎛인 폴리에틸렌테레프탈레이트 필름(PET 필름)의 한쪽 면(저굴절률층 적층면)에, 하기 이접착층 G를 건조 두께가 90㎚로 되도록 적층하여 이접착층 부착 PET 필름을 얻었다.
상기에서 얻어진 이접착층 부착 PET 필름의 이접착층의 두께는 90㎚이고, 이접착층의 굴절률은 1.54였다. 이 이접착층은 조건 1 및 조건 2 어느 것이나 충족하지 않는다.
또한, PET 필름의 다른쪽 면(투명 도전막을 적층하는 측의 면)에는 제조예 1과 마찬가지로 이접착층 Z를 건조 두께가 90㎚로 되도록 적층했다.
<이접착층 G>
굴절률 1.54의 아크릴 수지 1을 100질량부, 멜라민계 가교제를 5질량부, 입자 A를 2질량부 함유한다.
[제조예 9]
제조예 8의 이접착층 G의 두께를 60㎚로 변경하는 것 이외에는 제조예 8과 마찬가지로 하여 이접착층 부착 PET 필름을 얻었다.
상기에서 얻어진 이접착층 부착 PET 필름의 이접착층의 두께는 60㎚이고, 이접착층의 굴절률은 1.54였다. 이 이접착층은 조건 1 및 조건 2 어느 것이나 충족하지 않는다.
[제조예 10]
제조예 8의 이접착층 G의 두께를 40㎚로 변경하는 것 이외에는 제조예 8과 마찬가지로 하여 이접착층 부착 PET 필름을 얻었다.
상기에서 얻어진 이접착층 부착 PET 필름의 이접착층의 두께는 40㎚이고, 이접착층의 굴절률은 1.54였다. 이 이접착층 조건 2를 충족한다.
[제조예 11]
굴절률 1.65이고 두께 100㎛인 폴리에틸렌테레프탈레이트 필름(PET 필름)의 한쪽 면(저굴절률층 적층면)에, 하기 이접착층 E를 건조 두께가 90㎚로 되도록 적층하여 이접착층 부착 PET 필름을 얻었다.
상기에서 얻어진 이접착층 부착 PET 필름의 이접착층의 두께는 90㎚이고, 이접착층의 굴절률은 1.52였다. 이 이접착층은 조건 1 및 조건 2 어느 것이나 충족하지 않는다.
또한, PET 필름의 다른쪽 면(투명 도전막을 적층하는 측의 면)에는 제조예 1과 마찬가지로 이접착층 Z를 건조 두께가 90㎚로 되도록 적층했다.
<이접착층 H>
굴절률 1.52의 아크릴 수지 2를 100질량부, 멜라민계 가교제를 5질량부, 입자 A를 2질량부 함유한다.
[제조예 12]
제조예 11의 이접착층 H의 두께를 60㎚로 변경하는 것 이외에는 제조예 11과 마찬가지로 하여 이접착층 부착 PET 필름을 얻었다.
상기에서 얻어진 이접착층 부착 PET 필름의 이접착층의 두께는 60㎚이고, 이접착층의 굴절률은 1.52였다. 이 이접착층은 조건 1 및 조건 2 어느 것이나 충족하지 않는다.
[제조예 13]
굴절률 1.65이고 두께 100㎛인 폴리에틸렌테레프탈레이트 필름(PET 필름)의 한쪽 면(저굴절률층 적층면)에, 하기 이접착층 I를 건조 두께가 20㎚가 되도록 적층하여 이접착층 부착 PET 필름을 얻었다.
상기에서 얻어진 이접착층 부착 PET 필름의 이접착층의 두께는 20㎚이고, 이접착층의 굴절률은 1.52였다. 이 이접착층은 조건 2를 충족한다.
또한, PET 필름의 다른쪽 면(투명 도전막을 적층하는 측의 면)에는 제조예 1과 마찬가지로 이접착층 Z를 건조 두께가 90㎚로 되도록 적층했다.
<이접착층 I>
굴절률 1.52의 아크릴 수지 2를 100질량부, 멜라민계 가교제를 5질량부, 입자 B를 2질량부 함유한다.
[제조예 14]
굴절률 1.65이고 두께 100㎛인 폴리에틸렌테레프탈레이트 필름(PET 필름)의 한쪽 면(저굴절률층 적층면)에, 하기 이접착층 J를 건조 두께가 90㎚로 되도록 적층하여 이접착층 부착 PET 필름을 얻었다.
상기에서 얻어진 이접착층 부착 PET 필름의 이접착층의 두께는 90㎚이고, 이접착층의 굴절률은 1.52였다. 이 이접착층은 조건 1 및 조건 2 어느 것이나 충족하지 않는다.
또한, PET 필름의 다른쪽 면(투명 도전막을 적층하는 측의 면)에는 제조예 1과 마찬가지로 이접착층 Z를 건조 두께가 90㎚로 되도록 적층했다.
<이접착층 J>
굴절률 1.52의 아크릴 수지 2를 100질량부, 멜라민계 가교제를 5질량부, 입자 C를 2질량부 함유한다.
[제조예 15]
굴절률 1.65이고 두께 100㎛인 폴리에틸렌테레프탈레이트 필름(PET 필름)의 한쪽 면(저굴절률층 적층면)에, 하기 이접착층 K를 건조 두께가 90㎚로 되도록 적층하여 이접착층 부착 PET 필름을 얻었다.
상기에서 얻어진 이접착층 부착 PET 필름의 이접착층의 두께는 90㎚이고, 이접착층의 굴절률은 1.52였다. 이 이접착층은 조건 1 및 조건 2 어느 것이나 충족하지 않는다.
또한, PET 필름의 다른쪽 면(투명 도전막을 적층하는 측의 면)에는 제조예 1과 마찬가지로 이접착층 Z를 건조 두께가 90㎚로 되도록 적층했다.
<이접착층 K>
굴절률 1.52의 아크릴 수지 2를 100질량부, 멜라민계 가교제를 5질량부 함유한다. 이 이접착층 F는 입자를 포함하지 않는 이접착층이다.
[제조예 16]
이접착층이 적층되어 있지 않은 PET 필름(굴절률 1.65, 두께 100㎛)을 준비했다.
[제조예 17-1]
굴절률 1.65이고 두께 100㎛인 폴리에틸렌테레프탈레이트 필름(PET 필름)의 한쪽 면(저굴절률층 적층면)에, 하기 이접착층 L을 건조 두께가 90㎚로 되도록 적층하여 이접착층 부착 PET 필름을 얻었다.
상기에서 얻어진 이접착층 부착 PET 필름의 이접착층의 두께는 90㎚이고, 이접착층의 굴절률은 1.60이었다. 이 이접착층은 조건 1을 충족한다.
또한, PET 필름의 다른쪽 면(투명 도전막을 적층하는 측의 면)에는 제조예 1과 마찬가지로 이접착층 Z를 건조 두께가 90㎚로 되도록 적층했다.
<이접착층 L>
폴리에스테르 수지 3을 100질량부, 산화지르코늄(평균 입자지름이 20㎚)을 20질량부, 멜라민계 가교제를 15질량부, 입자 A를 1질량부 함유한다.
[제조예 17-2]
상기 제조예 17-1에 있어서, 이접착층 L의 건조 두께를 120㎚로 변경하는 것 이외에는 제조예 17-1과 마찬가지로 하여 이접착층 부착 PET 필름을 얻었다.
상기에서 얻어진 이접착층 부착 PET 필름의 이접착층의 두께는 120㎚이고, 이접착층의 굴절률은 1.60이었다. 이 이접착층은 조건 1을 충족한다.
[제조예 17-3]
상기 제조예 17-1에 있어서, 이접착층 L의 건조 두께를 120㎚로 변경하는 것 이외에는 제조예 17-1과 마찬가지로 하여 이접착층 부착 PET 필름을 얻었다.
상기에서 얻어진 이접착층 부착 PET 필름의 이접착층의 두께는 150㎚이고, 이접착층의 굴절률은 1.60이었다. 이 이접착층은 조건 1을 충족한다.
[제조예 18]
굴절률 1.65이고 두께 100㎛인 폴리에틸렌테레프탈레이트 필름(PET 필름)의 한쪽 면(저굴절률층 적층면)에, 하기 이접착층 L을 건조 두께가 90㎚로 되도록 적층하여 이접착층 부착 PET 필름을 얻었다.
상기에서 얻어진 이접착층 부착 PET 필름의 이접착층의 두께는 90㎚이고, 이접착층의 굴절률은 1.65였다. 이 이접착층은 조건 1을 충족한다.
또한, PET 필름의 다른쪽 면(투명 도전막을 적층하는 측의 면)에는 제조예 1과 마찬가지로 이접착층 Z를 건조 두께가 90㎚로 되도록 적층했다.
<이접착층 M>
폴리에스테르 수지 3을 100질량부, 산화지르코늄(평균 입자지름이 20㎚)을 60질량부, 멜라민계 가교제 15질량부, 입자 A를 1질량부 함유한다.
[제조예 19]
굴절률 1.65이고 두께 100㎛인 폴리에틸렌테레프탈레이트 필름(PET 필름)의 한쪽 면(저굴절률층 적층면)에, 하기 이접착층 L을 건조 두께가 90㎚로 되도록 적층하여 이접착층 부착 PET 필름을 얻었다.
상기에서 얻어진 이접착층 부착 PET 필름의 이접착층의 두께는 90㎚이고, 이접착층의 굴절률은 1.66이었다. 이 이접착층은 조건 1을 충족한다.
또한, PET 필름의 다른쪽 면(투명 도전막을 적층하는 측의 면)에는 제조예 1과 마찬가지로 이접착층 Z를 건조 두께가 90㎚로 되도록 적층했다.
<이접착층 N>
폴리에스테르 수지 3을 100질량부, 산화지르코늄(평균 입자지름이 20㎚)를 67질량부, 멜라민계 가교제 15질량부, 입자 A를 1질량부 함유한다.
[제조예 20]
굴절률 1.65이고 두께 100㎛인 폴리에틸렌테레프탈레이트 필름(PET 필름)의 한쪽 면(저굴절률층 적층면)에, 이접착층 대신에 하기 활성 에너지선 경화성(자외선 경화성)의 고굴절률층을 건조 두께가 90㎚로 되도록 적층하여 자외선을 조사하여 고굴절률층 적층 PET 필름을 얻었다.
상기에서 얻어진 고굴절률층 적층 PET 필름의 고굴절률층의 두께는 90㎚이고, 고굴절률층의 굴절률은 1.65였다.
또한, 상기 PET 필름의 다른쪽 면(투명 도전막을 적층하는 측의 면)에는 제조예 1과 마찬가지로 이접착층 Z를 건조 두께가 90㎚로 되도록 적층했다.
<고굴절률층>
활성 에너지선 경화성 수지로서 디펜타에리스리톨헥사아크릴레이트를 100질량부, 산화지르코늄(평균 입자지름이 20㎚)을 100질량부, 및 광중합 개시제(치바 스페셜티 케미컬즈(주)제 「일가큐어(등록상표) 184」)를 5질량부 함유한다.
[실시예 1~33 및 비교예 1~25]
하기 요령으로 실시예 1~실시예 33 및 비교예 1~비교예 25의 투명 도전성 필름을 작성했다.
상기 제조예 1~제조예 19에서 얻어진 이접착층 부착 PET 필름의 한쪽의 이접착층(저굴절률층 적층 측의 이접착층)의 면에, 하기 저굴절률층 A, 저굴절률층 B, 저굴절률층 C 또는 저굴절률층 D를 형성했다. 또한, 상기 제조예 20에서 얻어진 고굴절률층 적층 PET 필름의 고굴절률층 상에 저굴절률층 C를 형성했다.
이접착층 부착 PET 필름과 저굴절률층의 조합을 표 1~표 3에 나타낸다.
또한, 이접착층 부착 PET 필름의 다른쪽의 이접착층(투명 도전층측의 이접착층)의 면에, 하기 하드 코트층, 고굴절률층, SiO2 막 및 투명 도전막을 이 순서로 적층하여 투명 도전성 필름을 작성했다.
<저굴절률층 A>
활성 에너지선 경화성 수지(디펜타에리스리톨헥사아크릴레이트와 우레탄아크릴레이트를 질랑비 1:3으로 함유) 47질량부, 중공 실리카(니키쇼쿠바이카세이(주)제의 ELECOM-P5024)를 고형분으로 50질량부, 에틸렌성 불포화기를 갖는 폴리실록산 화합물(신에츠카가쿠고교(주)제의 「X-22-164C」) 3질량부 및 광중합 개시제(치바 스페셜티 케미컬즈(주)제 「일가큐어(등록상표) 184」) 3질량부를 유기용제에 분산 또는 용해하여 활성 에너지선 경화성 조성물 포조성물을 조제했다. 이 조성물의 굴절률은 1.35였다.
이 조성물을 습식 코팅법(그라비아 코팅법)으로 도포하고, 90℃에서 건조 후 자외선 400mJ/㎠를 조사해서 경화시켜 저굴절률층을 형성했다. 저굴절률층의 두께(경화 후의 두께)는 표 1~표 3에 나타내는 바와 같이 70㎚, 90㎚, 100㎚, 110㎚, 130㎚ 사이에서 변화시켰다.
<저굴절률층 B>
활성 에너지선 경화성 수지(디펜타에리스리톨헥사아크릴레이트와 우레탄아크릴레이트를 질량비 1:3으로 함유) 59질량부, 중공 실리카(니키쇼쿠바이카세이(주)제의 ELECOM-P5024)를 고형분으로 38질량부, 에틸렌성 불포화기를 갖는 폴리실록산 화합물(신에츠카가쿠고교(주)제의 「X-22-164C」) 3질량부 및 광중합 개시제(치바 스페셜티 케미컬즈(주)제 「일가큐어(등록상표) 184」) 3질량부를 유기용제에 분산 또는 용해하여 활성 에너지선 경화성 조성물 포조성물을 조제했다. 이 조성물의 굴절률은 1.38이었다.
이 조성물을 습식 코팅법(그라비아 코팅법)으로 도포하고, 90℃에서 건조 후 자외선 400mJ/㎠를 조사해서 경화시켜 저굴절률층을 형성했다. 저굴절률층의 두께(경화 후의 두께)는 표 1~표 3에 나타낸 바와 같이 90㎚, 100㎚, 110㎚ 사이에서 변화시켰다.
<저굴절률층 C>
활성 에너지선 경화성 수지(디펜타에리스리톨헥사아크릴레이트와 우레탄아크릴레이트를 질량비 1:3으로 함유) 67질량부, 중공 실리카(니키쇼쿠바이카세이(주)제의 ELECOM-P5024)를 고형분 30질량부, 에틸렌성 불포화기를 갖는 폴리실록산 화합물(신에츠카가쿠고교(주)제의 「X-22-164C」) 3질량부 및 광중합 개시제(치바 스페셜티 케미컬즈(주)제 「일가큐어(등록상표) 184」) 3질량부를 유기용제에 분산 또는 용해하여 활성 에너지선 경화성 조성물 포조성물을 조제했다. 이 조성물의 굴절률은 1.40이었다.
이 조성물을 습식 코팅법(그라비아 코팅법)으로 도포하고, 90℃에서 건조 후 자외선 400mJ/㎠를 조사해서 경화시켜서 두께가 100㎚인 저굴절률층을 형성했다.
<저굴절률층 D>
활성 에너지선 경화성 수지(디펜타에리스리톨헥사아크릴레이트와 우레탄아크릴레이트를 질량비 1:3으로 함유) 82질량부, 중공 실리카(니키쇼쿠바이카세이(주)제의 ELECOM-P5024)를 고형분으로 15질량부 및 광중합 개시제(치바 스페셜티 케미컬즈(주)제 「일가큐어(등록상표) 184」) 3질량부를 유기용제에 분산 또는 용해하여 활성 에너지선 경화성 조성물 포조성물을 조제했다. 이 조성물의 굴절률은 1.43이었다.
이 조성물을 습식 코팅법(그라비아 코팅법)으로 도포하고, 90℃에서 건조 후 자외선 400mJ/㎠를 조사해서 경화시켜 두께가 100㎚인 저굴절률층을 형성했다.
<하드 코트층>
활성 에너지선 경화성 수지(디펜타에리스리톨헥사아크릴레이트와 우레탄아크릴레이트를 질량비 1:3으로 함유) 95질량부, 광중합 개시제(치바 스페셜티 케미컬즈(주)제 「일가큐어(등록상표) 184」) 5질량부를 포함하는 조성물을 조제했다. 이 조성물의 굴절률은 1.50이었다.
이 조성물을 습식 코팅법(그라비아 코팅법)에 의해 도포하고, 90℃에서 건조 후 자외선 400mJ/㎠를 조사해서 경화시켜 두께가 2㎛인 하드 코트층을 형성했다.
<고굴절률층>
활성 에너지선 경화성 수지(디펜타에리스리톨헥사아크릴레이트 10질량부와 우레탄아크릴레이트 27질량부) 37질량부, 산화지르코늄(평균 입자지름이 20㎚) 60질량부 및 광중합 개시제(치바 스페셜티 케미컬즈(주)제 「일가큐어(등록상표) 184」) 3질량부를 유기용제에 분산 또는 용해시킨 조성물을 조제했다. 이 조성물의 굴절률은 1.70이었다.
이 조성물을 습식 코팅법(그라비아 코팅법)에 의해 도포하고, 90℃에서 건조 후 자외선 400mJ/㎠를 조사해서 경화시켜 두께가 80㎚인 고굴절률층을 형성했다.
<SiO2 막>
SiO2 막(굴절률 1.46)을 두께가 10㎚가 되도록 스퍼터링법에 의해 적층했다.
<투명 도전막>
ITO막을 두께가 30㎚가 되도록 스퍼터링법으로 적층하고, 패턴 가공(에칭 처리)해서 투명 도전막을 형성했다.
[투명 도전성 필름의 평가]
상기에서 얻어진 실시예 및 비교예의 투명 도전성 필름에 대해서 시감 반사율, 밀착성 및 미끄러짐성을 평가했다. 이것들의 결과를 표 1~표 3에 나타낸다.
Figure pct00001
Figure pct00002
Figure pct00003
표 1~표 3의 결과로부터, 본 발명의 실시예는 시감 반사율이 작고, 또한 저굴절률층의 밀착성 및 미끄러짐성이 양호한 것을 알 수 있다.
비교예 1~비교예 6, 비교예 8, 비교예 9에 사용된 이접착층 PET 필름의 이접착층은 조건 1과 조건 2 어느 것이나 충족하지 않으므로 시감 반사율이 크게 되어 있다.
또한, 비교예 5의 이접착층 PET 필름의 이접착층은 입자를 함유하고 있지만, 이접착층의 두께(d)에 대한 입자의 평균 입자지름(r)의 비율(r/d)이 0.5 미만이기 때문에 미끄러짐성이 떨어지고 있다. 비교예 6의 이접착층 PET 필름의 이접착층은 입자를 함유하고 있지 않으므로 미끄러짐성이 떨어지고 있다. 이접착층을 갖지 않는 PET 필름을 사용한 비교예 7은 밀착성 및 미끄러짐성이 떨어지고 있다.
비교예 10~비교예 14, 비교예 15, 비교예 16은 저굴절률층의 굴절률이 1.42를 초과하고 있고, 시감 반사율이 크게 되어 있다. 또한, 비교예 10~비교예 14, 비교예 15, 비교예 16의 저굴절률층 D는 에틸렌성 불포화기를 갖는 폴리실록산 화합물을 포함하지 않으므로, 동 화합물을 포함하는 저굴절률층 A, B, C에 비해서 미끄러짐성이 떨어지고 있다.
또한, 비교예 14의 이접착층 PET 필름의 이접착층은 입자를 함유하고 있지 않고, 또한 에틸렌성 불포화기를 갖는 폴리실록산 화합물을 포함하지 않는 저굴절률층 D를 이용하고 있으므로 미끄러짐성이 떨어지고 있다. 이것들의 결과로부터 이접착층이 적당한 크기의 입자를 포함하고 또한 저굴절률층이 에틸렌성 불포화기를 갖는 폴리실록산 화합물을 포함함으로써 양호한 미끄러짐성이 얻어지는 것을 알 수 있다.
비교예 17~비교예 20은 저굴절률층의 두께가 80㎚ 미만이므로 시감 반사율이 크게 되고, 또한 올리고머 석출의 억제 효과도 저하되어 있다.
비교예 21~비교예 24는 저굴절률층의 두께가 120㎚를 초과하고 있으므로 시감 반사율이 크게 되어 있다.
비교예 25는 이접착층 대신에 활성 에너지선 경화성의 고굴절률층을 형성하고 있지만, 기재 필름과의 밀착성이 떨어지고 있다.
1, 5: 기재 필름
2, 6: 투명 도전막
3: 이접착층
4: 저굴절률층
7: 기능층
8: 스페이서
9: 공기층
11, 13, 14, 15, 16: 본 발명의 투명 도전성 필름
12: 투명 도전성 필름
21, 22, 23, 25: 터치 패널
24: 전자파 차폐 부재
31: 표시 패널

Claims (16)

  1. 굴절률이 1.6~1.7인 기재 필름의 한쪽 면에 투명 도전막을 갖고, 상기 기재 필름의 다른쪽 면에 이접착층을 통해서 굴절률이 1.42 이하이고 또한 두께가 80~120㎚인 저굴절률층을 1층만 갖고, 상기 이접착층이 하기 조건 1을 충족하는 것을 특징으로 하는 투명 도전성 필름.
    조건 1; 기재 필름의 굴절률과 이접착층의 굴절률의 차의 절대값이 0.08 이하이다.
  2. 굴절률이 1.6~1.7인 기재 필름의 한쪽 면에 투명 도전막을 갖고, 상기 기재 필름의 다른쪽 면에 이접착층을 통해서 굴절률이 1.42 이하이고 또한 두께가 80~120㎚인 저굴절률층을 1층만 갖고, 상기 이접착층이 하기 조건 2를 충족하는 것을 특징으로 하는 투명 도전성 필름.
    조건 2; 이접착층의 두께가 5㎚ 이상 50㎚ 미만이다.
  3. 굴절률이 1.6~1.7인 기재 필름의 한쪽 면에 투명 도전막을 갖고, 상기 기재 필름의 다른쪽 면에 이접착층을 통해서 굴절률이 1.42 이하이고 또한 두께가 80~120㎚인 저굴절률층을 1층만 갖고, 상기 이접착층이 하기 조건 1 및 조건 2를 충족하는 것을 특징으로 하는 투명 도전성 필름.
    조건 1; 기재 필름의 굴절률과 이접착층의 굴절률의 차의 절대값이 0.08 이하이다.
    조건 2; 이접착층의 두께가 5㎚ 이상 50㎚ 미만이다.
  4. 제 1 항 또는 제 3 항에 있어서,
    상기 기재 필름의 굴절률과 이접착층의 굴절률의 차의 절대값은 0.05 이하인 것을 특징으로 하는 투명 도전성 필름.
  5. 제 1 항 또는 제 4 항에 있어서,
    상기 이접착층의 두께는 5㎚ 이상 200㎚ 미만인 것을 특징으로 하는 투명 도전성 필름.
  6. 제 1 항 내지 제 5 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 기재 필름은 폴리에스테르 필름인 것을 특징으로 하는 투명 도전성 필름.
  7. 제 6 항에 있어서,
    상기 폴리에스테르 필름은 폴리에틸렌테레프탈레이트 필름인 것을 특징으로 하는 투명 도전성 필름.
  8. 제 1 항 내지 제 7 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 이접착층은 적어도 수지와 가교제를 함유하는 것을 특징으로 하는 투명 도전성 필름.
  9. 제 8 항에 있어서,
    상기 수지는 폴리에스테르 수지인 것을 특징으로 하는 투명 도전성 필름.
  10. 제 1 항 내지 제 9 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 저굴절률층은 활성 에너지선 경화성 수지 조성물을 습식 코팅법에 의해 도포하여 경화시킨 층인 것을 특징으로 하는 투명 도전성 필름.
  11. 제 1 항 내지 제 101 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 이접착층은 입자를 포함하고, 상기 입자의 평균 입자지름(r)과 이접착층의 두께(d)의 관계는 하기 식 1을 충족하는 것을 특징으로 하는 투명 도전성 필름.
    0.5≤(r/d)≤20···식 1
  12. 제 11 항에 있어서,
    상기 입자를 상기 이접착층의 고형분 총량 100질량%에 대하여 0.05~20질량% 함유하는 것을 특징으로 하는 투명 도전성 필름.
  13. 제 1 항 내지 제 12 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 저굴절률층은 에틸렌성 불포화기를 갖는 폴리실록산 화합물을 함유하는 것을 특징으로 하는 투명 도전성 필름.
  14. 제 1 항 내지 제 13 항 중 어느 한 항에 기재된 투명 도전성 필름을 구비한 것을 특징으로 하는 터치 패널.
  15. 표시 패널 상에 제 1 항 내지 제 13 항 중 어느 한 항에 기재된 투명 도전성 필름을 이용한 터치 패널이 배치된 표시 장치로서, 상기 투명 도전성 필름의 상기 저굴절률층측이 표시 패널과 공기층을 통해서 마주 보도록 배치되어 있는 것을 특징으로 하는 표시 장치.
  16. 표시 패널 상에 제 1 항 내지 제 13 항 중 어느 한 항에 기재된 투명 도전성 필름을 이용한 전자파 차폐 부재가 배치된 표시 장치로서, 상기 투명 도전성 필름의 상기 저굴절률층측이 표시 패널과 공기층을 통해서 마주 보도록 배치되어있는 것을 특징으로 하는 표시 장치.
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