KR20150008924A

KR20150008924A - 투명 도전성 필름 및 터치 패널

Info

Publication number: KR20150008924A
Application number: KR1020147036411A
Authority: KR
Inventors: 가즈히로 나카지마; 히데오 스가와라; 도모타케 나시키
Original assignee: 닛토덴코 가부시키가이샤
Priority date: 2009-09-30
Filing date: 2010-09-28
Publication date: 2015-01-23
Also published as: CN102511023B; US20120181063A1; KR20120055626A; TW201124999A; KR101638278B1; CN102511023A; TWI545591B; CN104375701A; KR101638277B1; CN104484081A; JP2011076932A; KR20150008923A; CN104360765A; WO2011040403A1

Abstract

본 발명은, 투명 도전층이 패턴화되어 있고, 패턴부와 패턴 개구부 바로 아래 사이에서의 반사광의 색상 차이에 의한 외관의 악화를 억제할 수 있는 투명 도전성 필름, 및 이것을 사용한 터치 패널에 관한 것이다.
본 발명의 투명 도전성 필름 (10) 은, 투명 기재 (1) 상에 제 1 투명 유전체층 (2) 및 투명 도전층 (4) 이 이 순서로 형성되어 있다. 패턴부 (P) 에 백색광을 조사하였을 때의 반사광의 색상 a^* 값 및 색상 b^* 값을 각각 a^* _P 및 b^* _P 로 하고, 패턴 개구부 (O) 의 바로 아래에 백색광을 조사하였을 때의 반사광의 색상 a^* 값 및 색상 b^* 값을 각각 a^* _O 및 b^* _O 로 하였을 때, 0 ≤｜a^* _P － a^* _O｜≤ 4.00 의 관계를 만족시키며, 또한 0 ≤｜b^* _P － b^* _O｜≤ 5.00 의 관계를 만족시키는 것이 바람직하다.

Description

투명 도전성 필름 및 터치 패널{TRANSPARENT CONDUCTING FILM AND TOUCH PANEL}

본 발명은, 투명 도전성 필름, 및 이것을 사용한 터치 패널에 관한 것이다.

가시광선 영역에서 투명하며, 또한 도전성을 갖는 투명 도전성 부재는, 액정 디스플레이, 일렉트로루미네선스 디스플레이 등의 디스플레이나 터치 패널 등에 있어서의 투명 전극 외에, 물품의 대전 방지나 전자파 차단 등을 위하여 사용되고 있다.

종래, 투명 도전성 부재로는, 유리 상에 산화인듐 박막을 형성한 이른바 도전성 유리가 잘 알려져 있지만, 도전성 유리는 기재(基材)가 유리이기 때문에 가요성, 가공성이 열등하여, 용도에 따라서는 사용이 곤란한 경우가 있다. 그 때문에, 최근에는 가요성, 가공성에 더하여, 내충격성이 우수하고, 경량인 점 등의 이점으로부터, 폴리에틸렌테레프탈레이트를 비롯한 각종의 플라스틱 필름을 기재로 한 투명 도전성 필름이 사용되고 있다.

터치 패널 등에 있어서 입력 위치를 검출하기 위한 투명 도전성 필름으로서, 소정의 패턴 형상을 갖는 투명 도전층을 구비한 투명 도전성 필름이 알려져 있다. 그러나, 투명 도전층을 패턴화하면, 패턴부와 패턴 개구부 (비패턴부) 의 차이가 명확화되어 표시 소자로서의 외관이 악화될 우려가 있었다.

투명 도전층을 패턴화한 경우의 외관을 개선하기 위하여, 예를 들어 하기 특허문헌 1 에는, 투명 기재와 투명 도전층 사이에 투명 유전체층을 형성하는 것이 제안되어 있다.

일본 공개특허공보 2009-76432호

그러나, 종래의 투명 도전성 필름에서는, 패턴부와 패턴 개구부 바로 아래 사이에서의 반사광의 색상 차이에 의해 패턴부와 패턴 개구부의 경계가 명확화되고, 그 결과 표시 소자로서의 외관이 악화될 우려가 있었다.

그래서, 본 발명은, 투명 도전층이 패턴화된 투명 도전성 필름에 있어서, 패턴부와 패턴 개구부 바로 아래 사이에서의 반사광의 색상 차이에 의한 외관의 악화를 억제할 수 있는 투명 도전성 필름과, 이것을 사용한 터치 패널을 제공한다.

상기 목적을 달성하기 위하여, 본 발명의 투명 도전성 필름은, 투명 기재 상에 제 1 투명 유전체층 및 투명 도전층이 이 순서로 형성되어 있는 투명 도전성 필름으로서, 상기 투명 도전층은, 패턴화됨으로써 패턴부와 패턴 개구부가 형성되어 있고, 상기 패턴부에 백색광을 조사하였을 때의 반사광의 색상 a^* 값 및 색상 b^* 값을 각각 a^* _P 및 b^* _P 로 하고, 상기 패턴 개구부의 바로 아래에 백색광을 조사하였을 때의 반사광의 색상 a^* 값 및 색상 b^* 값을 각각 a^* _O 및 b^* _O 로 하였을 때, 0 ≤｜a^* _P － a^* _O｜≤ 4.00 의 관계를 만족시키며, 또한 0 ≤｜b^* _P － b^* _O｜≤ 5.00 의 관계를 만족시키는 것을 특징으로 하는 투명 도전성 필름이다. 또한, 상기 「반사광」은, 투명 도전층측으로부터 패턴부 또는 패턴 개구부 바로 아래에 텅스텐요오드 램프에 의해 백색광을 입사각 10 도로 조사하였을 때의 반사광을 가리킨다.

본 발명의 투명 도전성 필름에 의하면, 패턴부와 패턴 개구부 바로 아래 사이에 있어서의 반사광의 색상 차이가 억제되기 때문에, 패턴부와 패턴 개구부의 판별이 곤란해져, 외관이 양호한 투명 도전성 필름을 제공할 수 있다.

본 발명의 투명 도전성 필름은, 상기 제 1 투명 유전체층과 상기 투명 도전층 사이에 배치된, 상기 제 1 투명 유전체층과 굴절률이 상이한 제 2 투명 유전체층을 추가로 갖는 것이 바람직하다. 패턴부와 패턴 개구부 바로 아래 사이의 반사율차를 저감시킬 수 있으므로, 패턴부와 패턴 개구부의 차이를 더욱 억제할 수 있기 때문이다.

본 발명의 투명 도전성 필름이 상기 제 2 투명 유전체층을 추가로 갖는 경우에는, 상기 제 1 투명 유전체층의 광학 두께가 3 ∼ 45 ㎚ 인 것이 바람직하고, 상기 제 2 투명 유전체층의 광학 두께가 3 ∼ 50 ㎚ 인 것이 바람직하고, 상기 투명 도전층의 광학 두께가 20 ∼ 100 ㎚ 인 것이 바람직하고, 상기 제 2 투명 유전체층의 굴절률을 n1, 상기 투명 도전층의 굴절률을 n2 로 하였을 때, n1 ＜ n2 의 관계를 만족시키는 것이 바람직하다. 당해 구성에 의해, 패턴부와 패턴 개구부 바로 아래 사이에 있어서의 반사광의 색상 차이를 더욱 억제할 수 있기 때문이다. 또한, 패턴부와 패턴 개구부 바로 아래 사이의 반사율차를 보다 저감시킬 수 있기 때문에, 패턴부와 패턴 개구부의 차이를 보다 더 억제할 수 있다. 또한, 각 층의 「광학 두께」란, 각각의 층의 물리적인 두께 (두께계 등에 의해 측정되는 두께) 에 당해 층의 굴절률을 곱한 값이다. 또한, 본 발명에 있어서의 굴절률은, 파장 589.3 ㎚ 의 광에 대한 굴절률이다. 또한, 본 발명에 있어서, 물리적인 두께는 간단히 「두께」로 한다.

상기 제 2 투명 유전체층은, 패턴화됨으로써 패턴부와 패턴 개구부가 형성되어 있는 것이 바람직하다. 당해 구성에 의해, 패턴부와 패턴 개구부 바로 아래 사이에 있어서의 반사광의 색상 차이를 더욱 억제할 수 있기 때문이다. 이 경우, 상기 투명 도전층의 패턴부와 상기 제 2 투명 유전체층의 패턴부가 일치하고 있는 것이 바람직하다. 당해 구성에 의해, 패턴부와 패턴 개구부 바로 아래 사이에 있어서의 반사광의 색상 차이를 보다 더 억제할 수 있는 데다가, 패턴부와 패턴 개구부 바로 아래 사이의 반사율차를 더욱 저감시킬 수 있기 때문이다.

본 발명의 터치 패널은, 상기 서술한 본 발명의 투명 도전성 필름을 포함하는 터치 패널이다. 본 발명의 터치 패널에 의하면, 상기 서술한 본 발명의 투명 도전성 필름의 효과와 동일한 효과가 얻어진다.

도 1 은, 본 발명의 투명 도전성 필름의 일례를 나타내는 단면도이다.
도 2 는, 본 발명의 투명 도전성 필름의 다른 일례를 나타내는 단면도이다.
도 3 의 A ∼ C 는, 본 발명의 투명 도전성 필름의 다른 예를 나타내는 단면도이다.

이하, 본 발명의 실시형태에 대하여, 도면을 참조하면서 설명한다. 또한, 동일한 구성 요소에는 동일한 부호를 붙이고, 중복되는 설명은 생략한다.

도 1 은, 본 발명의 투명 도전성 필름의 일례를 나타내는 단면도이다. 도 1 에 나타내는 투명 도전성 필름 (10) 은, 투명 기재 (1) 와, 이 투명 기재 (1) 상에 순차 형성된, 제 1 투명 유전체층 (2), 제 2 투명 유전체층 (3) 및 투명 도전층 (4) 을 포함한다. 투명 도전층 (4) 및 제 2 투명 유전체층 (3) 은 패턴화되어 있고, 각각 패턴부 (P) 와 패턴 개구부 (O) 가 형성되어 있다. 또한, 투명 도전층 (4) 의 패턴부 (P) 와 제 2 투명 유전체층 (3) 의 패턴부 (P) 는 일치하고 있다.

그리고, 투명 도전성 필름 (10) 은, 투명 도전층 (4) 의 패턴부 (P) 에 백색광을 조사하였을 때의 반사광의 색상 a^* 값 및 색상 b^* 값을 각각 a^* _P 및 b^* _P 로 하고, 투명 도전층 (4) 의 패턴 개구부 (O) 의 바로 아래에 백색광을 조사하였을 때의 반사광의 색상 a^* 값 및 색상 b^* 값을 각각 a^* _O 및 b^* _O 로 하였을 때, 0 ≤｜a^* _P － a^* _O｜≤ 4.00 의 관계를 만족시키며, 또한 0 ≤｜b^* _P － b^* _O｜≤ 5.00 의 관계를 만족시킨다. 이로 인해, 패턴부 (P) 와 패턴 개구부 (O) 의 바로 아래 사이에 있어서의 반사광의 색상 차이가 억제되기 때문에, 패턴부 (P) 와 패턴 개구부 (O) 의 판별이 곤란해져 외관이 양호한 투명 도전성 필름 (10) 으로 할 수 있다. 또한, 「패턴 개구부 (O) 의 바로 아래」란, 도 1 의 경우에는, 패턴 개구부 (O) 에 면한 제 1 투명 유전체층 (2) 의 표면을 가리킨다. 투명 도전성 필름 (10) 에 있어서, 상기 반사광의 색상 차이를 보다 억제하려면, 0 ≤｜a^* _P － a^* _O｜≤ 3.00 의 관계를 만족시키며, 또한 0 ≤｜b^* _P － b^* _O｜≤ 4.50 의 관계를 만족시키는 것이 바람직하다. 동일한 관점에서,｜a^* _P － a^* _O｜의 값이 0 ∼ 2.00 인 것이 보다 바람직하고, 0 ∼ 1.00 인 것이 더욱 바람직하며, 0 ∼ 0.70 인 것이 보다 더 바람직하다.

투명 도전성 필름 (10) 에 있어서, 패턴부 (P) 와 패턴 개구부 (O) 의 바로 아래 사이에 있어서의 반사광의 색상 차이를 더욱 억제하는 관점, 및 패턴부 (P) 와 패턴 개구부 (O) 의 바로 아래 사이의 반사율차를 저감시켜 패턴부 (P) 와 패턴 개구부 (O) 의 차이를 더욱 억제하는 관점에서, 투명 도전성 필름 (10) 은 이하의 조건을 만족시키는 것이 바람직하다. 요컨대, 투명 도전성 필름 (10) 에 있어서, 제 1 투명 유전체층 (2) 의 광학 두께가 3 ∼ 45 ㎚ 이고, 제 2 투명 유전체층 (3) 의 광학 두께가 3 ∼ 50 ㎚ 이고, 투명 도전층 (4) 의 광학 두께가 20 ∼ 100 ㎚ 이고, 제 2 투명 유전체층 (3) 의 굴절률을 n1, 투명 도전층 (4) 의 굴절률을 n2 로 하였을 때, n1 ＜ n2 의 관계를 만족시키는 것이 바람직하다. 각 층의 광학 두께의 보다 바람직한 범위는, 제 1 투명 유전체층 (2) 에 대해서는 3 ∼ 22 ㎚ 이고, 제 2 투명 유전체층 (3) 에 대해서는 3 ∼ 40 ㎚ 이고, 투명 도전층 (4) 에 대해서는 20 ∼ 75 ㎚ 이다.

투명 기재 (1) 로는, 특별히 제한되지 않지만, 투명성을 갖는 각종의 플라스틱 필름이 사용된다. 예를 들어, 그 재료로서 폴리에스테르계 수지, 아세테이트계 수지, 폴리에테르술폰계 수지, 폴리카보네이트계 수지, 폴리아미드계 수지, 폴리이미드계 수지, 폴리올레핀계 수지, (메트)아크릴계 수지, 폴리염화비닐계 수지, 폴리염화비닐리덴계 수지, 폴리스티렌계 수지, 폴리비닐알코올계 수지, 폴리아릴레이트계 수지, 폴리페닐렌설파이드계 수지 등을 들 수 있다. 이들 중에서 특히 바람직한 것은 폴리에스테르계 수지, 폴리카보네이트계 수지, 폴리올레핀계 수지이다.

또한, 일본 공개특허공보 2001-343529호 (WO01/37007) 에 기재된 고분자 필름을 사용할 수도 있다. 예를 들어, 측사슬에 치환 및/또는 비치환 이미드기를 갖는 열가소성 수지와, 측사슬에 치환 및/또는 비치환 페닐 그리고 니트릴기를 갖는 열가소성 수지를 함유하는 수지 조성물을 예시할 수 있다. 구체적으로는, 이소부틸렌 및 N-메틸말레이미드로 이루어지는 교호 공중합체와, 아크릴로니트릴·스티렌 공중합체를 함유하는 수지 조성물의 고분자 필름을 사용할 수도 있다.

투명 기재 (1) 의 두께는 2 ∼ 200 ㎛ 의 범위 내인 것이 바람직하고, 2 ∼ 100 ㎛ 의 범위 내인 것이 보다 바람직하다. 두께가 이 범위 내이면, 기재의 기계적 강도를 확보한 후, 투명 도전성 필름 (10) 의 박막화가 용이해지기 때문이다.

투명 기재 (1) 는, 표면에 미리 스퍼터링, 코로나 방전, 화염, 자외선 조사, 전자선 조사, 화성, 산화 등의 에칭 처리나 하도(下塗) 처리를 실시하여, 이 위에 형성되는 제 1 투명 유전체층 (2) 의 투명 기재 (1) 에 대한 밀착성을 향상시키도록 해도 된다. 또한, 제 1 투명 유전체층 (2) 을 형성하기 전에, 필요에 따라 용제 세정이나 초음파 세정 등에 의해 제진, 청정화해도 된다.

제 1 및 제 2 투명 유전체층 (2, 3) 은, 무기물이나 유기물, 또는 무기물과 유기물의 혼합물에 의해 형성할 수 있다. 예를 들어, 무기물로서 NaF (1.3), Na₃AlF₆ (1.35), LiF (1.36), MgF₂ (1.38), CaF₂ (1.4), BaF₂ (1.3), SiO₂ (1.46), LaF₃ (1.55), CeF₃ (1.63), Al₂O₃ (1.63) 등의 무기물〔상기 각 재료의 괄호 내 수치는 굴절률이다〕을 들 수 있다. 또한, 상기 외에, 산화인듐 및 산화세륨을 적어도 함유하는 복합 산화물을 사용할 수도 있다. 또한 유기물로는, 아크릴 수지, 우레탄 수지, 멜라민 수지, 알키드 수지, 실록산계 폴리머, 유기 실란 축합물, 및 이들의 혼합물 등을 들 수 있다.

그 중에서도 제 2 투명 유전체층 (3) 은, 무기물에 의해 형성되어 있는 것이 바람직하다. 당해 구성에 의해, 제 2 투명 유전체층의 광 열화를 방지할 수 있으므로, 투명 도전성 필름 (10) 의 내구성을 향상시킬 수 있기 때문이다. 이 경우, 상기 무기물이 SiO₂ 인 것이 바람직하다. SiO₂ 는 저렴하고 입수하기 쉬운 데다가 내산성이 높기 때문에, 투명 도전층 (4) 을 산에 의해 에칭하여 패턴화하는 경우에는, 제 2 투명 유전체층 (3) 의 열화를 방지할 수 있다.

제 1 및 제 2 투명 유전체층 (2, 3) 은, 투명 기재 (1) 와 투명 도전층 (4) 사이에 형성되는 것으로서, 도전층으로서의 기능을 갖지 않는 것이다. 즉, 제 1 및 제 2 투명 유전체층 (2, 3) 은, 투명 도전층 (4) 의 패턴부 (P, P) 사이에서 절연될 수 있도록 유전체층으로서 형성된다. 따라서, 제 1 및 제 2 투명 유전체층 (2, 3) 은, 표면 저항이 예를 들어 1 × 10⁶ Ω/□ 이상이고, 바람직하게는 1 × 10⁷ Ω/□ 이상, 보다 바람직하게는 1 × 10⁸ Ω/□ 이상이다. 또한, 제 1 및 제 2 투명 유전체층 (2, 3) 의 표면 저항의 상한은 특별히 없다. 일반적으로는, 제 1 및 제 2 투명 유전체층 (2, 3) 의 표면 저항의 상한은 측정 한계인 1 × 10¹³ Ω/□ 정도이지만, 1 × 10¹³ Ω/□ 를 초과하는 것이어도 된다.

투명 도전층 (4) 의 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 반금속) 의 산화물이 사용된다. 당해 산화물에는, 필요에 따라 추가로 상기군에 나타내어진 금속 원소나, 그 산화물이 첨가되어 있어도 된다. 예를 들어 산화주석을 함유하는 산화인듐이나, 안티몬을 함유하는 산화주석 등이 바람직하게 사용된다.

제 1 투명 유전체층 (2) 의 굴절률 (n0) 은 바람직하게는 1.3 ∼ 2.5 이고, 보다 바람직하게는 1.4 ∼ 2.3 이다. 제 2 투명 유전체층 (3) 의 굴절률 (n1) 은 바람직하게는 1.3 ∼ 2.0 이고, 보다 바람직하게는 1.3 ∼ 1.6 이다. 투명 도전층 (4) 의 굴절률 (n2) 은 바람직하게는 1.9 ∼ 2.1 이다. 각 층의 굴절률이 상기 범위 내이면, 투명성을 확보할 수 있는 데다가, 패턴부 (P) 와 패턴 개구부 (O) 바로 아래 사이에 있어서의 반사광의 색상 차이를 효과적으로 억제할 수 있다.

또한, 두께의 균일성, 크랙 발생 방지 및 투명성 향상의 관점에서, 제 1 투명 유전체층 (2) 의 두께는 2 ∼ 30 ㎚ 가 바람직하고, 2 ∼ 12 ㎚ 가 보다 바람직하다. 동일한 관점에서, 제 2 투명 유전체층 (3) 의 두께는 2 ∼ 30 ㎚ 가 바람직하다. 동일한 관점에서, 투명 도전층 (4) 의 두께는 10 ∼ 50 ㎚ 가 바람직하고, 10 ∼ 40 ㎚ 가 보다 바람직하며, 10 ∼ 30 ㎚ 가 더욱 바람직하다.

투명 도전성 필름 (10) 의 제조 방법으로는, 예를 들어 투명 기재 (1) 의 편면에, 투명 기재 (1) 측으로부터 제 1 투명 유전체층 (2), 제 2 투명 유전체층 (3) 및 투명 도전층 (4) 을 이 순서로 형성하는 공정과, 투명 도전층 (4) 을 에칭액에 의해 에칭하여 패턴화하는 공정과, 제 2 투명 유전체층 (3) 을 에칭액에 의해 에칭하여 패턴화하는 공정을 갖는 방법을 예시할 수 있다.

제 1 투명 유전체층 (2), 제 2 투명 유전체층 (3) 및 투명 도전층 (4) 의 형성 방법으로는, 예를 들어 진공 증착법, 스퍼터링법, 이온 플레이팅법, 도공법 등을 들 수 있고, 재료의 종류 및 필요로 하는 두께에 따라 적절한 방법을 채용할 수 있다.

투명 도전층 (4) 의 에칭시에는, 패턴을 형성하기 위한 마스크에 의해 투명 도전층 (4) 을 덮고, 산 등의 에칭액에 의해 투명 도전층 (4) 을 에칭하면 된다. 상기 산으로는, 염화수소, 브롬화수소, 황산, 질산, 인산 등의 무기산, 아세트산 등의 유기산, 및 이들의 혼합물, 그리고 그들의 수용액을 들 수 있다.

제 2 투명 유전체층 (3) 의 에칭시에는, 투명 도전층 (4) 을 에칭한 경우와 동일한 패턴을 형성하기 위한 마스크에 의해 투명 도전층 (4) 을 덮고, 에칭액에 의해 제 2 투명 유전체층 (3) 을 에칭하면 된다. 상기 서술한 바와 같이 제 2 투명 유전체층 (3) 은, SiO₂ 등의 무기물이 바람직하게 사용되기 때문에, 에칭액으로는 알칼리가 바람직하게 사용된다. 알칼리로는, 예를 들어 수산화나트륨, 수산화칼륨, 암모니아, 수산화테트라메틸암모늄 등의 수용액, 및 이들의 혼합물을 들 수 있다.

또한, 투명 도전층 (4) 을 패턴화한 후, 필요에 따라 패턴화된 투명 도전층 (4) 을 열처리해도 된다. 열처리에 의해 투명 도전층 (4) 의 구성 성분이 결정화되어 투명성 및 도전성을 향상시킬 수 있기 때문이다. 이 때의 가열 온도는 예를 들어 100 ∼ 150 ℃ 의 범위 내이며, 가열 시간은 예를 들어 15 ∼ 180 분의 범위 내이다.

투명 도전층 (4) 및 제 2 투명 유전체층 (3) 의 패턴의 양태에 대해서는 특별히 한정되지 않고, 투명 도전성 필름 (10) 이 적용되는 용도에 따라 스트라이프상 등의 각종 패턴을 형성할 수 있다.

다음으로, 본 발명의 다른 일례인 투명 도전성 필름에 대하여, 도 2 를 참조하면서 설명한다. 도 2 에 나타내는 바와 같이, 투명 도전성 필름 (20) 은, 상기 서술한 투명 도전성 필름 (10) 의 투명 기재 (1) 의 도면 중 하면 (즉, 투명 기재 (1) 에 있어서의 제 1 투명 유전체층 (2) 과는 반대측의 면) 에, 투명 점착제층 (5) 을 개재하여 투명 기체 (基體; 6) 가 형성되어 있다.

투명 점착제층 (5) 의 구성 재료로는, 투명성을 갖는 것이면 특별히 제한 없이 사용할 수 있다. 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 나타내며, 내후성이나 내열성 등도 우수하다는 점에서는 아크릴계 점착제가 바람직하게 사용된다.

또한, 투명 점착제층 (5) 은, 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 유기 용제나 물 등의 점착제의 종류에 따른 것을 적절히 선택하여 사용할 수 있다.

투명 기체 (6) 의 두께는 10 ∼ 300 ㎛ 인 것이 바람직하고, 보다 바람직하게는 20 ∼ 250 ㎛ 이다. 또한, 투명 기체 (6) 를 복수의 기체 필름에 의해 형성하는 경우, 각 기체 필름의 두께는 10 ∼ 200 ㎛ 인 것이 바람직하고, 20 ∼ 150 ㎛ 인 것이 보다 바람직하다. 투명 기체 (6) 나 상기 기체 필름으로는, 상기 서술한 투명 기재 (1) 와 동일한 것을 사용할 수 있다.

투명 기재 (1) 와 투명 기체 (6) 의 첩합(貼合)은, 투명 기체 (6) 측에 투명 점착제층 (5) 을 형성해 두고, 이것에 투명 기재 (1) 를 첩합하도록 해도 되고, 반대로 투명 기재 (1) 측에 투명 점착제층 (5) 을 형성해 두고, 이것에 투명 기체 (6) 를 첩합하도록 해도 된다. 후자의 방법에서는, 롤상의 투명 기재 (1) 에 대하여 투명 점착제층 (5) 을 연속적으로 형성할 수 있기 때문에, 생산성의 면에서 더욱 유리하다. 또한, 투명 기재 (1) 에 순차적으로 복수의 기체 필름을 투명 점착제층 (도시 생략) 에 의해 첩합시킴으로써도 투명 기체 (6) 를 형성할 수 있다. 또한, 기체 필름의 적층에 사용하는 투명 점착제층에는, 상기 서술한 투명 점착제층 (5) 과 동일한 것을 사용할 수 있다.

투명 점착제층 (5) 은, 예를 들어 투명 기체 (6) 의 접착 후에는 그 쿠션 효과에 의해, 투명 기재 (1) 의 일방의 면에 형성된 투명 도전층 (4) 의 내찰상성이나 터치 패널용으로서의 타점 특성 (이른바 펜 입력 내구성이나 면압 내구성) 을 향상시키는 기능을 갖는다. 이 기능을 보다 효과적으로 발휘시키는 관점에서, 투명 점착제층 (5) 의 탄성 계수를 1 ∼ 100 N/㎠ 의 범위, 두께를 1 ㎛ 이상 (보다 바람직하게는 5 ∼ 100 ㎛) 의 범위로 설정하는 것이 바람직하다. 이 범위 내이면 상기 효과가 충분히 발휘되고, 투명 기체 (6) 와 투명 기재 (1) 의 밀착력도 충분해진다.

이와 같은 투명 점착제층 (5) 을 개재하여 첩합되는 투명 기체 (6) 는, 투명 기재 (1) 에 대하여 양호한 기계적 강도를 부여하여, 펜 입력 내구성이나 면압 내구성을 향상시킬 수 있다.

또한, 필요에 따라, 투명 기체 (6) 의 외표면에, 외표면의 보호를 목적으로 한 하드 코트층 (도시 생략) 을 형성하도록 해도 된다. 이 하드 코트층으로는, 예를 들어 멜라민계 수지, 우레탄계 수지, 알키드계 수지, 아크릴계 수지, 실리콘계 수지 등의 경화형 수지로 이루어지는 경화 피막이 바람직하게 사용된다. 상기 하드 코트층의 두께로는, 경도의 관점, 및 크랙이나 컬의 발생을 방지하는 관점에서 0.1 ∼ 30 ㎛ 가 바람직하다.

이상, 본 발명의 일례인 투명 도전성 필름에 대하여 설명하였지만, 본 발명은 상기 실시형태에는 한정되지 않는다. 예를 들어, 상기 실시형태에서는 제 2 투명 유전체층이 패턴화되어 있는 경우에 대하여 예시하였지만, 제 2 투명 유전체층은 패턴화되어 있지 않아도 된다.

또한, 본 발명에서는, 제 2 투명 유전체층을 형성하지 않아도 된다. 그 경우, 제 1 투명 유전체층의 굴절률을 n0, 투명 도전층의 굴절률을 n2 로 하였을 때, n0 ＜ n2 의 관계를 만족시키도록 구성 재료를 선택하는 것이 바람직하다.

또한, 본 발명에서는, 도 3A ∼ C 에 나타내는 바와 같이, 제 2 투명 유전체층 (3) 과 투명 도전층 (4) 사이에 제 3 투명 유전체층 (7) 이 형성되어 있어도 된다. 이 경우, 도 3A 의 투명 도전성 필름 (30) 과 같이 각 투명 유전체층이 패턴화되어 있지 않아도 되고, 도 3B, C 와 같이 일부의 투명 유전체층이 패턴화되어 있어도 된다. 즉, 도 3B 의 투명 도전성 필름 (40) 과 같이 제 3 투명 유전체층 (7) 이 패턴화되어 있어도 되고, 도 3C 의 투명 도전성 필름 (50) 과 같이 제 2및 3 투명 유전체층 (3, 7) 이 패턴화되어 있어도 된다. 또한, 도시는 하지 않지만, 투명 유전체층이 4 층 이상 형성되어 있어도 된다.

또한, 본 발명의 투명 도전성 필름에는, 시인성의 향상을 목적으로 한 방현 처리층이나 반사 방지층을 형성할 수도 있다. 특히 저항막 방식의 터치 패널에 사용하는 경우에는, 상기 서술한 하드 코트층과 동일하게 투명 기체의 외표면 (투명 점착제층과는 반대측의 면) 에 방현 처리층이나 반사 방지층을 형성할 수 있다. 또한, 하드 코트층 상에 방현 처리층이나 반사 방지층을 형성할 수도 있다. 한편, 정전 용량 방식의 터치 패널에 사용하는 경우에는, 방현 처리층이나 반사 방지층은 투명 도전층 상에 형성되는 경우도 있다.

상기 방현 처리층의 구성 재료로는 특별히 한정되지 않고, 예를 들어 전리 방사선 경화형 수지, 열경화형 수지, 열가소성 수지 등을 사용할 수 있다. 방현 처리층의 두께는 0.1 ∼ 30 ㎛ 가 바람직하다.

상기 반사 방지층으로는, 산화티탄, 산화지르코늄, 산화규소, 불화마그네슘 등이 사용된다. 반사 방지 기능을 더욱 크게 발현시키기 위해서는, 산화티탄층과 산화규소층의 적층체를 사용하는 것이 바람직하다. 상기 적층체는, 투명 기체나 하드 코트층 상에 굴절률이 높은 산화티탄층 (굴절률 : 약 2.35) 이 형성되고, 그 산화티탄층 상에 굴절률이 낮은 산화규소층 (굴절률 : 약 1.46) 이 형성된 2 층 적층체가 바람직하다. 또한, 이 2 층 적층체 상에 산화티탄층 및 산화규소층이 이 순서로 형성된 4 층 적층체가 보다 바람직하다. 이와 같은 2 층 적층체 또는 4 층 적층체의 반사 방지층을 형성함으로써, 가시광선의 파장 영역 (380 ∼ 780 ㎚) 의 반사를 균일하게 저감시킬 수 있게 된다.

본 발명의 투명 도전성 필름은, 예를 들어 정전 용량 방식, 저항막 방식 등의 터치 패널에 바람직하게 적용할 수 있다.

실시예

이하, 본 발명의 실시예에 대하여 비교예와 함께 설명하지만, 본 발명은 하기의 실시예에 한정되어 해석되는 것은 아니다. 또한, 실시예 및 비교예에 있어서의 평가는 하기에 나타내는 방법으로 실시하였다.

＜각 층의 굴절률＞

각 층의 굴절률은, 아타고사 제조의 아베 굴절률계를 사용하여, 25.0 ℃ 의 조건 하에서 각 측정면에 대하여 측정광 (파장 : 589.3 ㎚) 을 입사시키도록 하고, 그 굴절계에 나타내어지는 규정된 측정 방법에 의해 측정을 실시하였다.

＜각 층의 두께＞

투명 기재의 두께는, 미츠토요 제조 마이크로 게이지식 두께계로 측정을 실시하였다. 그 밖의 층의 두께에 대해서는, 히타치 제작소 제조의 투과형 전자 현미경 H-7650 에 의해 단면 관찰하여 측정하였다.

＜가시광선 투과율＞

시마즈 제작소 제조의 분광 분석 장치 UV-240 을 사용하여, 파장 550 ㎚ 에 있어서의 가시광선의 투과율을 측정하였다.

＜반사율차＞

히타치 제작소 제조의 분광 광도계 U4100 의 적분구 측정 모드를 사용하여, 입사각을 10 도로 하여 반사 스펙트럼을 측정하여, 파장 450 ∼ 650 ㎚ 의 영역에 있어서의 패턴부와 패턴 개구부 바로 아래의 평균 반사율을 산출하였다. 그리고, 이들 평균 반사율의 값으로부터 패턴부와 패턴 개구부 바로 아래 사이의 반사율차의 절대값을 산출하였다. 또한, 상기 측정은, 투명 도전성 필름 (샘플) 의 이면측 (투명 기재측) 에 흑색 스프레이를 사용하여 차광층을 형성하여, 샘플의 이면으로부터의 반사나 이면측으로부터의 광의 입사가 거의 없는 상태에서 측정을 실시하였다.

＜색상 차이＞

패턴부 또는 패턴 개구부 바로 아래에 투명 도전층측으로부터 입사각 10 도로 백색광을 조사하고, 그 때의 파장 380 ∼ 780 ㎚ 의 반사광의 색상 a^* 값 및 b^* 값을 히타치 제작소 제조의 분광 광도계 U4100 을 사용하여 측정하였다. 얻어진 측정값으로부터, 이하의 식으로 Δa^* 및 Δb^* 을 산출하였다. 반사 색채의 계산은, JIS Z 8720 에서 규정되는 표준의 광 D65 를 채용하고, 2 도 시야의 조건에서 실시하였다. 또한, 이하의 식에 있어서, a^* _P 및 b^* _P 는, 각각 패턴부에 백색광을 조사하였을 때의 반사광의 색상 a^* 값 및 색상 b^* 값을 가리키고, a^* _O 및 b^* _O 는, 각각 패턴 개구부 바로 아래에 백색광을 조사하였을 때의 반사광의 색상 a^* 값 및 색상 b^* 값을 가리킨다.

Δa^* ＝｜a^* _P － a^* _O｜

Δb^* ＝｜b^* _P － b^* _O｜

＜외관 평가＞

태양광 하에서, 검은 판 상에 샘플을 투명 도전층측이 위가 되도록 두고, 육안에 의해 하기 기준으로 외관 평가를 실시하였다.

A : 패턴부와 패턴 개구부의 판별이 곤란.

B : 패턴부와 패턴 개구부를 약간 판별할 수 있다.

C : 패턴부와 패턴 개구부를 확실하게 판별할 수 있다.

＜실시예 1＞

(제 1 투명 유전체층의 형성)

두께 125 ㎛ 의 폴리에틸렌테레프탈레이트 필름 (이하, PET 필름이라고 한다) 으로 이루어지는 투명 기재 (굴절률 nf ＝ 1.66) 의 일방의 면에, 멜라민 수지 : 알키드 수지 : 유기 실란 축합물 (중량비 2 : 2 : 1) 의 열경화형 수지를 도공하고, 이것을 경화시켜 제 1 투명 유전체층 (굴절률 n0 ＝ 1.54, 두께 : 4 ㎚) 을 형성하였다.

(제 2 투명 유전체층의 형성)

이어서, 제 1 투명 유전체층 상에, SiO₂ (굴절률 n1 ＝ 1.46) 를 전자빔 가열법에 의해 1 × 10^-2 ∼ 3 × 10^-2 ㎩ 의 진공도로 진공 증착하여, 두께 20 ㎚ 의 제 2 투명 유전체층을 형성하였다.

(투명 도전층의 형성)

이어서, 제 2 투명 유전체층 상에, 아르곤 가스 98 ％ 와 산소 가스 2 ％ 의 혼합 가스 (0.4 ㎩) 의 분위기 하에서, 산화인듐 97 중량％, 산화주석 3 중량％ 의 소결체 재료를 사용하여 반응성 스퍼터링법에 의해, 투명 도전층으로서 두께 22 ㎚ 의 ITO 층 (굴절률 n2 ＝ 2.00) 을 형성하였다.

(ITO 층의 에칭에 의한 패턴화)

상기 ITO 층 상에, 스트라이프상으로 패턴화된 포토레지스트막을 형성한 후, 이것을 25 ℃, 5 중량％ 의 염산 (염화수소 수용액) 에 1 분간 침지하여 ITO 층의 에칭을 실시하였다. 얻어진 ITO 층의 패턴 폭은 5 ㎜ 이며, 패턴 피치는 1 ㎜ 였다.

(제 2 투명 유전체층의 에칭에 의한 패턴화)

상기 ITO 층의 모든 패턴부 상에 포토레지스트막을 형성한 후, 이것을 50 ℃, 2 중량％ 의 수산화나트륨 수용액에 1 분간 침지하여, ITO 층의 패턴 개구부 바로 아래의 제 2 투명 유전체층의 에칭을 실시하였다. 얻어진 제 2 투명 유전체층의 패턴 폭은 5 ㎜ 이며, 패턴 피치는 1 ㎜ 였다.

＜실시예 2 ∼ 6＞

실시예 1 에 있어서, 제 1 투명 유전체층 및 제 2 투명 유전체층의 두께를 표 1 에 나타내는 수치로 조정한 것 이외에는, 실시예 1 과 동일한 조작을 실시하여 투명 도전성 필름을 얻었다.

＜실시예 7＞

실시예 1 에 있어서, 제 1 투명 유전체층을 하기에 나타내는 방법으로 형성한 것과, 투명 도전층 (ITO 층) 의 두께를 40 ㎚ 로 한 것 이외에는, 실시예 1 과 동일한 조작을 실시하여 투명 도전성 필름을 얻었다.

(실시예 7 의 제 1 투명 유전체층의 형성 방법)

두께 125 ㎛ 의 PET 필름으로 이루어지는 투명 기재 (굴절률 nf ＝ 1.66) 의 일방의 면에, 아르곤 가스 50 ％ 와 산소 가스 50 ％ 의 혼합 가스 (0.5 ㎩) 의 분위기 하에서, 티탄 타깃을 사용하여 반응성 스퍼터링법에 의해 산화티탄으로 이루어지는 제 1 투명 유전체층 (굴절률 n0 ＝ 2.35, 두께 : 8 ㎚) 을 형성하였다.

＜비교예 1 ∼ 4＞

＜비교예 5＞

실시예 7 에 있어서, 투명 도전층 (ITO 층) 의 두께를 55 ㎚ 로 한 것 이외에는, 실시예 7 과 동일한 조작을 실시하여 투명 도전성 필름을 얻었다.

＜비교예 6＞

실시예 1 에 있어서, 제 1 투명 유전체층의 두께를 35 ㎚ 로 한 것과, 제 2 투명 유전체층을 형성하지 않은 것 이외에는, 실시예 1 과 동일한 조작을 실시하여 투명 도전성 필름을 얻었다.

상기 실시예 및 비교예의 투명 도전성 필름 (샘플) 에 대하여, 상기 평가를 실시하였다. 결과를 표 1 에 나타낸다.

표 1 에 나타내는 바와 같이, 실시예에서는 모두 Δa^* 및 Δb^* 의 값이 억제되어, 외관이 양호한 투명 도전성 필름이 얻어지는 것을 알 수 있었다.

1 : 투명 기재
2 : 제 1 투명 유전체층
3 : 제 2 투명 유전체층
4 : 투명 도전층
5 : 투명 점착제층
6 : 투명 기체
7 : 제 3 투명 유전체층
10, 20, 30, 40, 50 : 투명 도전성 필름
O : 패턴 개구부
P : 패턴부

Claims

투명 기재 상에 제 1 투명 유전체층 및 투명 도전층이 이 순서로 형성되어 있는 투명 도전성 필름의 제조 방법으로서,
투명 기재 상에, 그 투명 기재측으로부터, 제 1 투명 유전체층 및 투명 도전층을 이 순서로 형성하는 공정,
상기 투명 도전층을 에칭액에 의해 에칭하여 패턴화하는 공정, 및
패턴화된 상기 투명 도전층을 열처리하여 그 투명 도전층을 결정화하는 공정
을 갖고,
상기 제 1 투명 유전체층은 무기물에 의해 형성되어 있고,
상기 투명 도전층은, 패턴화됨으로써 패턴부와 패턴 개구부가 형성되어 있고,
상기 패턴부에 백색광을 조사하였을 때의 반사광의 색상 a^* 값 및 색상 b^* 값을 각각 a^* _P 및 b^* _P 로 하고, 상기 패턴 개구부의 바로 아래에 백색광을 조사하였을 때의 반사광의 색상 a^* 값 및 색상 b^* 값을 각각 a^* _O 및 b^* _O 로 하였을 때, 0 ≤｜a^* _P － a^* _O｜≤ 4.00 의 관계를 만족시키며, 또한 0 ≤｜b^* _P － b^* _O｜≤ 5.00 의 관계를 만족시키는 것을 특징으로 하는 투명 도전성 필름의 제조 방법.
제 1 항에 있어서,
상기 제 1 투명 유전체층과 상기 투명 도전층 사이에, 상기 제 1 투명 유전체층과 굴절률이 상이한 제 2 투명 유전체층을 추가로 형성하는 공정을 갖는, 투명 도전성 필름의 제조 방법.
제 2 항에 있어서,
상기 제 1 투명 유전체층의 광학 두께가 3 ∼ 45 ㎚ 이고,
상기 제 2 투명 유전체층의 광학 두께가 3 ∼ 50 ㎚ 이고,
상기 투명 도전층의 광학 두께가 20 ∼ 100 ㎚ 이고,
상기 제 2 투명 유전체층의 굴절률을 n1, 상기 투명 도전층의 굴절률을 n2 로 하였을 때, n1 ＜ n2 의 관계를 만족시키는, 투명 도전성 필름의 제조 방법.