KR20190141127A - 도전성 필름 및 터치 패널 - Google Patents

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Abstract

도전성 필름은, 투명 기재, 중간층, 투명 도전층 및 금속층을 이 순서대로 구비한다. 금속층의 두께가, 100 ㎚ 이상 400 ㎚ 이하이고, 중간층의 굴절률이, 1.60 이상 1.70 이하이고, 중간층이, 실리카 입자 및 실리카 입자 이외의 무기 입자를 함유하는 무기 입자 성분을 함유하고, 중간층에 있어서의 무기 입자 성분의 함유 비율이, 40.0 질량％ 이상 66.0 질량％ 이하이다.

Description

도전성 필름 및 터치 패널
본 발명은, 도전성 필름, 및 그것을 구비하는 터치 패널에 관한 것이다.
종래부터, 화상 표시 장치는, 인듐주석 복합 산화물 (ITO) 등으로 이루어지는 투명 도전층이 형성된 터치 패널용 필름을 구비하는 것이 알려져 있다. 최근, 이와 같은 투명 도전성 필름에 있어서, 터치 입력 영역의 외연부에 주회 배선을 형성하여 프레임 협소화를 달성하기 위해서, ITO 층의 표면에 추가로, 구리층을 형성하는 도전성 필름이 제안되어 있다 (예를 들어, 특허문헌 1 참조).
이와 같은 도전성 필름은, 예를 들어, 필름 기재의 일방의 측에, 투명 도전체층과 구리층을 스퍼터링법에 의해 순차 적층하고, 롤상으로 권취하는 것에 의해, 제조되고 있다.
일본 공개특허공보 2013-161282호
그런데, 투명 도전층은, 투명 기재로부터 박리되기 쉽기 때문에, 투명 도전층과 투명 기재 사이에, 밀착층을 형성하는 것이 검토되고 있다.
그 한편으로, 터치 패널의 대형화에 수반하여, 그 프레임 부분에, 폭협이며 장척인 주회 배선을 형성할 필요가 있어, 금속층의 도전성을 높일 것이 요구되고 있다. 그 때문에, 금속층의 표면 저항치의 저감이 검토되고, 구체적으로는, 금속층을 100 ㎚ 이상의 막 두께로 하는 것이 검토되고 있다.
그러나, 후막 (厚膜) 의 금속층을 투명 도전층 위에 스퍼터링법에 의해 형성하고, 롤상으로 권취하면, 금속층의 변형이 강해지기 때문에, 금속층이 투명 도전층을 면방향으로 변형시킨다. 그 결과, 투명 도전층과 투명 기재 사이에 밀착층이 형성되어 있어도, 금속층 및 투명 도전층은, 투명 기재로부터 박리된다는 문제가 발생한다. 즉, 일반적인 밀착층을 투명 도전층과 투명 기재 사이에 형성하는 것만으로는, 투명 도전층과 투명 기재 사이의 밀착성이 불충분하다.
또, 투명 도전층을 소정의 배선 패턴으로 형성한 경우에, 배선 패턴을 시인할 수 없도록 도전성 필름을 형성할 필요가 발생한다. 그러나, 밀착성을 향상시키기 위해서 밀착층을 형성하면, 그 굴절률 등의 영향에 의해, 배선 패턴이 시인되는 경우가 발생한다.
또한, 투명 도전층은, 도전성이 우수할 것이 요구된다. 즉, 투명 도전층의 표면 저항치를 저감시킬 것이 요구된다. 그러나, 투명 도전층에 인접하는 밀착층이 영향을 미쳐, 투명 도전층의 표면 저항치가 저감되지 않는 경우가 발생한다.
본 발명은, 투명 도전층의 도전성이 양호하고, 또한 투명 도전층의 배선 패턴의 시인을 억제하면서, 금속층과 투명 기재의 밀착성이 향상된 도전성 필름 및 터치 패널을 제공하는 것에 있다.
본 발명 [1] 은, 투명 기재, 중간층, 투명 도전층 및 금속층을 이 순서대로 구비하고, 상기 금속층의 두께가, 100 ㎚ 이상 400 ㎚ 이하이고, 상기 중간층의 굴절률이, 1.60 이상 1.70 이하이고, 상기 중간층이, 실리카 입자 및 실리카 입자 이외의 무기 입자를 함유하는 무기 입자 성분을 함유하고, 상기 중간층에 있어서의 상기 무기 입자 성분의 함유 비율이, 40.0 질량％ 이상 66.0 질량％ 이하인, 도전성 필름을 포함하고 있다.
본 발명 [2] 는, 상기 중간층의 두께가, 30 ㎚ 이상 150 ㎚ 이하인, [1] 에 기재된 도전성 필름을 포함하고 있다.
본 발명 [3] 은, 상기 중간층에 있어서의 상기 무기 입자 성분의 함유 비율이, 50.0 질량％ 이상 60.0 질량％ 이하인, [1] 또는 [2] 에 기재된 도전성 필름을 포함하고 있다.
본 발명 [4] 는, 상기 중간층이, 상기 무기 입자 성분을 함유하는 수지층인, [1] ∼ [3] 중 어느 한 항에 기재된 도전성 필름을 포함하고 있다.
본 발명 [5] 는, 상기 실리카 입자 이외의 무기 입자가, 산화지르코늄인, [1] ∼ [4] 중 어느 한 항에 기재된 도전성 필름을 포함하고 있다.
본 발명 [6] 은, 상기 금속층이, 구리, 니켈, 크롬, 철 및 티탄의 적어도 1 종을 함유하는, [1] ∼ [5] 중 어느 한 항에 기재된 도전성 필름을 포함하고 있다.
본 발명 [7] 은, 상기 투명 도전층 및 상기 금속층의 양방이, 패터닝되어 있는, [1] ∼ [6] 중 어느 한 항에 기재된 도전성 필름을 포함하고 있다.
본 발명 [8] 은, 롤상으로 감겨져 있는, [1] ∼ [7] 중 어느 한 항에 기재된 도전성 필름을 포함하고 있다.
본 발명 [9] 는, [1] ∼ [8] 중 어느 한 항에 기재된 도전성 필름을 구비하는, 터치 패널을 포함하고 있다.
본 발명의 도전성 필름 및 터치 패널은, 금속층과 투명 기재의 밀착성이 양호하다. 또, 투명 도전층의 배선 패턴의 시인을 억제할 수 있다. 또, 투명 도전층의 도전성이 양호하다.
도 1 은, 본 발명의 도전성 필름의 일 실시형태의 측단면도를 나타낸다.
도 2 는, 도 1 에 나타내는 도전성 필름으로 형성되는 패터닝 도전성 필름의 측단면도를 나타낸다.
도 3 은, 본 발명의 도전성 필름의 다른 실시형태 (하드 코트층을 구비하지 않는 형태) 의 측단면도를 나타낸다.
도 4 는, 본 발명의 패터닝 도전성 필름의 다른 실시형태 (하드 코트층을 구비하지 않는 형태) 의 측단면도를 나타낸다.
본 발명의 실시형태에 대해, 도면을 참조하면서 이하에 설명한다. 도 1 에 있어서, 지면 상하 방향은, 상하 방향 (두께 방향, 제 1 방향) 으로서, 지면 상측이 상측 (제 1 방향 일방측, 두께 방향 일방측), 지면 하측이 하측 (두께 방향 타방측, 제 1 방향 타방측) 이다. 또, 지면 좌우 방향은, 좌우 방향 (제 2 방향, 폭 방향, 상하 방향과 직교하는 방향) 으로서, 지면 좌측이 좌측 (제 2 방향 일방측), 지면 우측이 우측 (제 2 방향 타방측) 이다. 또, 지면 종이 두께 방향은, 전후 방향 (제 3 방향, 상하 방향 및 좌우 방향의 양방과 직교하는 방향) 으로, 지면 앞측이 전측 (제 3 방향 일방측), 지면 안측이 후측 (제 3 방향 타방측) 이다. 다른 도면도, 도 1 과 마찬가지이다.
＜제 1 실시형태＞
1. 도전성 필름
본 발명의 도전성 필름의 제 1 실시형태인 도전성 필름 (1) 은, 예를 들어, 도 1 에 나타내는 바와 같이, 면방향으로 연장되어, 소정의 두께를 갖는 필름 형상 (시트 형상을 포함하는) 을 갖는다. 필름 형상이란, 평탄한 상면 및 평탄한 하면을 갖는 박판 형상으로서 정의된다 (이하, 동일).
도전성 필름 (1) 은, 예를 들어, 화상 표시 장치에 구비되는 터치 패널용 기재 등의 일부품이며, 요컨대, 화상 표시 장치는 아니다. 즉, 도전성 필름 (1) 은, 화상 표시 장치 등을 제조하기 위한 부품이며, LCD 모듈 등의 화상 표시 소자를 포함하지 않고, 후술하는 투명 기재 (2) 와 하드 코트층 (3) 과 중간층 (4) 과 투명 도전층 (5) 과 금속층 (6) 으로 이루어지고, 부품 단독으로 유통하여, 산업상 이용 가능한 디바이스이다.
구체적으로는, 도 1 에 나타내는 바와 같이, 도전성 필름 (1) 은, 투명 기재 (2) 와, 하드 코트층 (3) 과, 중간층 (4) 과, 투명 도전층 (5) 과, 금속층 (6) 을 순서대로 구비한다. 보다 구체적으로는, 도전성 필름 (1) 은, 투명 기재 (2) 와, 투명 기재 (2) 의 상면 (일방면) 에 배치되는 하드 코트층 (3) 과, 하드 코트층 (3) 의 상면에 배치되는 중간층 (4) 과, 중간층 (4) 의 상면에 배치되는 투명 도전층 (5) 과, 투명 도전층 (5) 의 상면에 배치되는 금속층 (6) 을 구비한다. 도전성 필름 (1) 은, 바람직하게는 투명 기재 (2) 와, 하드 코트층 (3) 과, 중간층 (4) 과, 투명 도전층 (5) 과, 금속층 (6) 으로 이루어진다. 이하, 각 층에 대해 상세하게 서술한다.
2. 투명 기재
투명 기재 (2) 는, 도전성 필름 (1) 의 기계 강도를 확보하는 기재이다. 투명 기재 (2) 는, 투명 도전층 (5) 및 금속층 (6) 을, 하드 코트층 (3) 및 중간층 (4) 과 함께 지지하고 있다.
투명 기재 (2) 는, 예를 들어, 투명성을 갖는 고분자 필름이다. 고분자 필름의 재료로는, 예를 들어, 폴리에틸렌테레프탈레이트 (PET), 폴리부틸렌테레프탈레이트, 폴리에틸렌나프탈레이트 등의 폴리에스테르 수지, 예를 들어, 폴리메타크릴레이트 등의 (메트)아크릴 수지 (아크릴 수지 및/또는 메타크릴 수지), 예를 들어, 폴리에틸렌, 폴리프로필렌, 시클로올레핀 폴리머 (COP) 등의 올레핀 수지, 예를 들어, 폴리카보네이트 수지, 폴리에테르술폰 수지, 폴리아릴레이트 수지, 멜라민 수지, 폴리아미드 수지, 폴리이미드 수지, 셀룰로오스 수지, 폴리스티렌 수지, 노르보르넨 수지 등을 들 수 있다. 고분자 필름은, 단독 사용 또는 2 종 이상 병용할 수 있다.
투명성, 내열성, 기계적 강도 등의 관점에서, 바람직하게는 폴리에스테르 수지, 올레핀 수지를 들 수 있고, 보다 바람직하게는 PET, COP 를 들 수 있다.
투명 기재 (2) 의 두께는, 기계적 강도, 내찰상성, 도전성 필름 (1) 을 터치 패널용 필름으로 했을 때의 타점 특성 등의 관점에서, 예를 들어, 2 ㎛ 이상, 바람직하게는 20 ㎛ 이상이고, 또, 예를 들어, 300 ㎛ 이하, 바람직하게는 150 ㎛ 이하이다.
투명 기재 (2) 의 두께는, 예를 들어, 막후계 (디지털 다이얼 게이지) 를 사용하여 측정할 수 있다.
또한, 투명 기재 (2) 의 상면 및/또는 하면에는, 필요에 따라, 접착 용이층, 접착제층, 세퍼레이터 등이 형성되어 있어도 된다.
3. 하드 코트층
하드 코트층 (3) 은, 복수의 도전성 필름 (1) 을 적층한 경우 등에, 도전성 필름 (1) 의 표면 (즉, 금속층 (6) 의 상면) 에 스친 흔적을 잘 발생시키지 않게 하기 위한 찰상 보호층이다. 또, 도전성 필름 (1) 에 내블로킹성을 부여하기 위한 안티 블로킹층으로 할 수도 있다.
하드 코트층 (3) 은, 필름 형상을 가지고 있고, 예를 들어, 투명 기재 (2) 의 상면 전체면에, 투명 기재 (2) 의 상면과 접촉하도록 배치되어 있다. 보다 구체적으로는, 하드 코트층 (3) 은, 투명 기재 (2) 와 중간층 (4) 사이에, 투명 기재 (2) 의 상면 및 중간층 (4) 의 하면과 접촉하도록 배치되어 있다.
하드 코트층 (3) 은, 예를 들어, 하드 코트 조성물로 형성된다. 하드 코트 조성물은, 수지 성분을 함유하고, 바람직하게는 수지 성분으로 이루어진다.
수지 성분으로는, 예를 들어, 경화성 수지, 열가소성 수지 (예를 들어, 폴리올레핀 수지) 등을 들 수 있고, 바람직하게는 경화성 수지를 들 수 있다.
경화성 수지로는, 예를 들어, 활성 에너지선 (구체적으로는, 자외선, 전자선 등) 의 조사에 의해 경화되는 활성 에너지선 경화성 수지, 예를 들어, 가열에 의해 경화되는 열경화성 수지 등을 들 수 있고, 바람직하게는 활성 에너지선 경화성 수지를 들 수 있다.
활성 에너지선 경화성 수지는, 예를 들어, 분자 중에 중합성 탄소-탄소 이중 결합을 갖는 관능기를 갖는 폴리머를 들 수 있다. 그러한 관능기로는, 예를 들어, 비닐기, (메트)아크릴로일기 (메타크릴로일기 및/또는 아크릴로일기) 등을 들 수 있다.
활성 에너지선 경화성 수지로는, 구체적으로는, 예를 들어, 우레탄아크릴레이트, 에폭시아크릴레이트 등의 (메트)아크릴계 자외선 경화성 수지를 들 수 있다.
또, 활성 에너지선 경화성 수지 이외의 경화성 수지로는, 예를 들어, 우레탄 수지, 멜라민 수지, 알키드 수지, 실록산계 폴리머, 유기 실란 축합물 등을 들 수 있다.
이들 수지 성분은, 단독 사용 또는 2 종 이상 병용할 수 있다.
수지 성분에는, 중합 개시제 등의 수지 첨가제가 함유되어 있어도 된다.
중합 개시제로는, 예를 들어, 광 중합 개시제, 열 중합 개시제 등의 라디칼 중합 개시제를 들 수 있다. 이들 중합 개시제는, 단독 사용 또는 2 종 이상 병용할 수 있다.
광 중합 개시제로는, 예를 들어, 벤조인에테르 화합물, 아세토페논 화합물,α-케톨 화합물, 방향족 술포닐클로라이드 화합물, 광활성 옥심 화합물, 벤조인 화합물, 벤질 화합물, 벤조페논 화합물, 티오크산톤 화합물, α-아미노케톤 화합물 등을 들 수 있다.
열 중합 개시제로는, 예를 들어, 유기 과산화물, 아조 화합물 등을 들 수 있다.
하드 코트 조성물은, 입자를 함유할 수 있다.
입자로는, 무기 입자, 유기 입자 등을 들 수 있다. 무기 입자로는, 예를 들어, 실리카 입자, 예를 들어, 산화지르코늄, 산화티탄, 산화아연, 산화주석 등으로 이루어지는 금속 산화물 입자, 예를 들어, 탄산칼슘 등의 탄산염 입자 등을 들 수 있다. 유기 입자로는, 예를 들어, 가교 아크릴 수지 입자 등을 들 수 있다. 입자는, 단독 사용 또는 2 종 이상 병용할 수 있다.
하드 코트 조성물에는, 추가로, 레벨링제, 틱소트로피제, 대전 방지제 등의 공지된 첨가제를 함유할 수 있다.
하드 코트층 (3) 의 두께는, 예를 들어, 0.5 ㎛ 이상, 바람직하게는 1.0 ㎛ 이상이고, 또, 예를 들어, 10 ㎛ 이하, 바람직하게는 3.0 ㎛ 이하, 보다 바람직하게는 2.0 ㎛ 이하이다. 하드 코트층 (3) 의 두께는, 예를 들어, 막후계 (디지털 다이얼 게이지) 를 사용하여 측정할 수 있다.
4. 중간층
중간층 (4) 은, 도전성 필름 (1) 의 금속층 (6) 측 (특히, 투명 도전층 (5)) 과 투명 기재 (2) 측 (특히, 하드 코트층 (3) 층) 의 밀착성을 향상시켜, 도전성 필름 (1) 내부의 층간 박리를 억제하기 위한 밀착층이다. 또, 투명 도전층 (5) 의 배선 패턴의 시인을 억제하면서, 도전성 필름 (1) 이 우수한 투명성을 확보하기 위해서, 도전성 필름 (1) 의 광학 물성 (예를 들어, 굴절률) 을 조정하는 광학 조정층이기도 하다.
중간층 (4) 은, 필름 형상을 가지고 있고, 예를 들어, 하드 코트층 (3) 의 상면 전체면에, 하드 코트층 (3) 의 상면과 접촉하도록 배치되어 있다. 보다 구체적으로는, 중간층 (4) 은, 하드 코트층 (3) 과 투명 도전층 (5) 사이에, 하드 코트층 (3) 의 상면 및 투명 도전층 (5) 의 하면과 접촉하도록 배치되어 있다.
중간층 (4) 은, 중간층 조성물로 형성된다. 중간층 조성물은, 바람직하게는 무기 입자 성분 및 수지 성분을 함유하고, 보다 바람직하게는 무기 입자 성분 및 수지 성분으로 이루어진다. 즉, 중간층 (4) 은, 바람직하게는 무기 입자 성분을 함유하는 수지층이고, 보다 바람직하게는 무기 입자 성분 및 수지 성분으로 이루어지는 수지층이다.
수지 성분으로는, 예를 들어, 하드 코트 조성물에서 사용하는 수지와 동일한 수지를 들 수 있다. 수지는, 단독 사용 또는 2 종 이상 병용할 수 있다. 바람직하게는 경화성 수지, 보다 바람직하게는 활성 에너지선 경화성 수지를 들 수 있다.
수지 성분의 함유 비율은, 중간층 조성물에 대해, 예를 들어, 34.0 질량％ 이상, 바람직하게는 40.0 질량％ 이상이고, 또, 예를 들어, 60.0 질량％ 이하, 바람직하게는 50.0 질량％ 이하, 보다 바람직하게는 45.0 질량％ 이하이다.
무기 입자 성분은, 실리카 입자와 실리카 입자 이외의 무기 입자 (이하, 제 2 무기 입자라고도 칭한다) 를 함유한다.
제 2 무기 입자로는, 바람직하게는 실리카 입자보다 굴절률이 높은 무기 입자 (예를 들어, 굴절률이 2.00 이상) 를 들 수 있고, 구체적으로는, 산화지르코늄 입자, 산화티탄 입자, 산화아연 입자 등의 금속 산화물 입자를 들 수 있다. 밀착성, 배선 패턴의 시인 억제의 관점에서, 바람직하게는 산화지르코늄 입자를 들 수 있다. 이들 제 2 무기 입자는, 단독 사용 또는 2 종 이상 병용할 수 있다.
무기 입자 성분은, 바람직하게는 실리카 입자 및 금속 산화물 입자를 함유하고, 보다 바람직하게는 실리카 (SiO2) 입자 및 산화지르코늄 (ZnO2) 입자를 함유하고, 더욱 바람직하게는 실리카 입자 및 산화지르코늄 입자로 이루어진다.
무기 입자 성분에 있어서의 실리카 입자의 함유 비율은, 예를 들어, 1.0 질량％ 이상, 바람직하게는 3.0 질량％ 이상, 보다 바람직하게는 5.0 질량％ 이상이며, 또, 예를 들어, 50.0 질량％ 이하, 바람직하게는 20.0 질량％ 이하, 더욱 바람직하게는 15.0 질량％ 이하이다. 실리카 입자의 함유 비율이 상기 범위 내이면, 밀착성을 보다 한층 양호하게 할 수 있다. 또, 투명 도전층 (5) 의 표면 저항치를 보다 한층 저감시킬 수 있다.
무기 입자 성분에 있어서의 제 2 무기 입자의 함유 비율은, 예를 들어, 50.0 질량％ 이상, 바람직하게는 80.0 질량％ 이상, 보다 바람직하게는 85.0 질량％ 이상이고, 또, 예를 들어, 99.0 질량％ 이하, 바람직하게는 97.0 질량％ 이하, 더욱 바람직하게는 95.0 질량％ 이하이다. 제 2 무기 입자의 함유 비율이 상기 범위 내이면, 중간층 (4) 의 굴절률을 향상시킬 수 있고, 중간층 (4) 의 굴절률을 1.60 이상 1.70 이하의 범위로 조정하기 쉽게 할 수 있다. 그 결과, 투명 도전층 (5) 의 배선 패턴의 시인을 보다 한층 억제할 수 있다.
실리카 입자의 평균 입자경은, 예를 들어, 1 ㎚ 이상, 바람직하게는 5 ㎚ 이상이고, 또, 예를 들어, 100 ㎚ 이하, 바람직하게는 50 ㎚ 이하이다.
제 2 무기 입자의 평균 입자경은, 예를 들어, 10 ㎚ 이상, 바람직하게는 20 ㎚ 이상이고, 또, 예를 들어, 100 ㎚ 이하, 바람직하게는 50 ㎚ 이하이다.
입자의 평균 입자경은, 체적 기준에 의한 입도 분포의 평균 입자경 (D50) 을 나타내고, 예를 들어, 입자를 수중에 분산시킨 용액을, 광회절·산란법에 의해 측정할 수 있다.
무기 입자 성분의 함유 비율은, 중간층 조성물 (나아가서는, 중간층 (4)) 에 대해, 40.0 질량％ 이상, 66.0 질량％ 이하이다. 바람직하게는 50.0 질량％ 이상, 보다 바람직하게는 55.0 질량％ 이상이고, 또, 바람직하게는 60.0 질량％ 이하이다. 무기 입자 성분의 함유 비율이 상기 상한을 상회하면, 밀착성이 저하되거나, 투명 도전층 (5) 의 표면 저항치가 높아진다. 또, 무기 입자 성분의 함유 비율이 상기 하한을 하회하면, 투명 도전층 (5) 의 배선 패턴이 시인되기 쉬워진다.
중간층 (4) 의 굴절률은, 1.60 이상, 1.70 이하이다. 바람직하게는 1.62 이상이고, 또, 바람직하게는 1.68 이하이다. 중간층 (4) 의 굴절률이 상기 범위 내이면, 투명 도전층 (5) 의 배선 패턴의 시인을 억제할 수 있다.
굴절률은, 예를 들어, 아베 굴절률계에 의해, 파장 589 ㎚ 의 조건에서 측정할 수 있다.
중간층 (4) 의 두께는, 예를 들어, 10 ㎚ 이상, 바람직하게는 30 ㎚ 이상이고, 또, 예를 들어, 300 ㎚ 이하, 바람직하게는 150 ㎚ 이하이다. 중간층 (4) 의 두께가 상기 범위 내이면, 투명 도전층 (5) 의 배선 패턴의 시인을 보다 한층 억제할 수 있다.
중간층 (4) 의 두께는, 예를 들어, 투과형 전자 현미경을 사용하여, 도전성 필름 (1) 의 단면을 관찰함으로써 측정할 수 있다.
5. 투명 도전층
투명 도전층 (5) 은, 후공정에서 배선 패턴 (후술하는 패터닝 투명 도전층 (5A)) 에 형성하고, 예를 들어, 터치 패널의 터치 입력 영역에 있어서의 배선 패턴 (예를 들어, 전극 배선) 을 형성하기 위한 투명한 도전층이다.
중간층 (4) 은, 필름 형상을 가지고 있고, 예를 들어, 중간층 (4) 의 상면 전체면에, 중간층 (4) 의 상면과 접촉하도록 배치되어 있다. 보다 구체적으로는, 투명 도전층 (5) 은, 중간층 (4) 과 금속층 (6) 사이에, 중간층 (4) 의 상면 및 금속층 (6) 의 하면과 접촉하도록 배치되어 있다.
투명 도전층 (5) 의 재료로는, 예를 들어, In, Sn, Zn, Ga, Sb, Ti, Si, Zr, Mg, Al, Au, Ag, Cu, Pd, W 로 이루어지는 군에서 선택되는 적어도 1 종의 금속을 포함하는 금속 산화물을 들 수 있다. 금속 산화물에는, 필요에 따라, 추가로 상기 군에 나타난 금속 원자를 도프하고 있어도 된다.
투명 도전층 (5) 의 재료는, 예를 들어, 인듐주석 복합 산화물 (ITO) 등의 인듐 함유 산화물, 예를 들어, 안티몬주석 복합 산화물 (ATO) 등의 안티몬 함유 산화물 등을 들 수 있고, 바람직하게는 인듐 함유 산화물, 보다 바람직하게는 ITO 를 들 수 있다.
투명 도전층 (5) 의 재료로서 ITO 를 사용하는 경우, 산화주석 (SnO2) 함유량은, 산화주석 및 산화인듐 (In2O3) 의 합계량에 대해, 예를 들어, 0.5 질량％ 이상, 바람직하게는 3 질량％ 이상이고, 또, 예를 들어, 15 질량％ 이하, 바람직하게는 13 질량％ 이하이다. 산화주석의 함유량을 상기 하한 이상으로 함으로써, ITO 층의 내구성을 보다 한층 양호하게 할 수 있다. 산화주석의 함유량을 상기 상한 이하로 함으로써, ITO 층의 결정 전화를 용이하게 하여, 투명성이나 비저항의 안정성을 향상시킬 수 있다.
본 명세서 중에 있어서의 「ITO」란, 적어도 인듐 (In) 과 주석 (Sn) 을 함유하는 복합 산화물이면 되고, 이것들 이외의 추가 성분을 함유해도 된다. 추가 성분으로는, 예를 들어, In, Sn 이외의 금속 원소를 들 수 있고, 구체적으로는, Zn, Ga, Sb, Ti, Si, Zr, Mg, Al, Au, Ag, Cu, Pd, W, Fe, Pb, Ni, Nb, Cr, Ga 등을 들 수 있다.
투명 도전층 (5) 의 두께는, 예를 들어, 10 ㎚ 이상, 바람직하게는 20 ㎚ 이상이고, 또, 예를 들어, 50 ㎚ 이하, 바람직하게는 30 ㎚ 이하이다.
투명 도전층 (5) 의 두께는, 예를 들어, 투과형 전자 현미경을 사용하여, 도전성 필름 (1) 의 단면을 관찰함으로써 측정할 수 있다.
투명 도전층 (5) 은, 결정질 및 비정질 중 어느 것이어도 되고, 또, 결정질 및 비정질의 혼합체여도 된다. 투명 도전층 (5) 은, 바람직하게는 결정질로 이루어지고, 보다 구체적으로는 결정질 ITO 층이다. 이로써, 투명 도전층 (5) 의 투명성을 향상시킬 수 있고, 또, 투명 도전층 (5) 의 표면 저항치를 보다 한층 저감시킬 수 있다.
투명 도전층 (5) 이 결정질인 것은, 예를 들어, 투명 도전층 (5) 이 ITO 층인 경우에는, 20 ℃ 의 염산 (농도 5 질량％) 에 15 분간 침지한 후, 수세·건조시켜, 15 ㎜ 정도 사이의 단자간 저항을 측정함으로써 판단할 수 있다. 본 명세서에 있어서는, 염산 (20 ℃, 농도 : 5 질량％) 에 대한 침지·수세·건조 후에, 15 ㎜ 간의 단자간 저항이 10 kΩ 이하인 경우, ITO 층이 결정질인 것으로 한다.
투명 도전층 (5) (특히, 결정질 ITO 층) 의 표면 저항치는, 예를 들어, 100 Ω/□ 미만, 바람직하게는 80 Ω/□ 이하, 보다 바람직하게는 75 Ω/□ 이하이고, 또, 예를 들어, 10 Ω/□ 이상이다. 표면 저항치는, 예를 들어, JIS K 7194 (1994 년) 에 준거하여, 4 단자법에 의해 측정할 수 있다.
6. 금속층
금속층 (6) 은, 후공정에서 배선 패턴 (후술하는 패터닝 금속층 (6A)) 에 형성하여, 예를 들어, 터치 패널의 터치 입력 영역의 외측 (외주) 의 외연부 (외주 연부) 에 있어서의 배선 패턴 (예를 들어, 주회 배선) 을 형성하기 위한 도전성의 금속층이다.
금속층 (6) 은, 도전성 필름 (1) 의 최상층으로서, 필름 형상을 가지고 있고, 투명 도전층 (5) 의 상면 전체면에, 투명 도전층 (5) 의 상면과 접촉하도록 배치되어 있다.
금속층 (6) 의 재료로는, 예를 들어, 구리, 니켈, 크롬, 철, 티탄, 또는, 그것들의 합금 등의 금속을 들 수 있다. 도전성 등의 관점에서, 바람직하게는 구리를 들 수 있다.
또한, 금속층 (6) 이, 구리 등의 산화가 발생하기 쉬운 재료인 경우, 그 금속층 (6) 의 표면은 산화되어 있어도 된다. 구체적으로는, 금속층 (6) 이, 구리층인 경우에는, 금속층 (6) 은, 표면의 일부 또는 전부에 산화구리를 구비하는 구리층이어도 된다.
금속층 (6) 의 두께는, 100 ㎚ 이상, 400 ㎚ 이하이다. 바람직하게는 150 ㎚ 이상이고, 또, 바람직하게는 300 ㎚ 이하이다. 금속층 (6) 의 두께가 상기 하한을 하회하면, 금속층 (6) 의 표면 저항치가 높아져, 도전성이 저하된다. 그 때문에, 터치 패널의 대형화에 대응하여, 폭협이며 장척인 배선 패턴 (프레임부의 주회 배선) 을 형성하는 것이 곤란해진다. 또, 금속층 (6) 의 두께가 상기 상한을 상회하면, 도전성의 향상이 포화되어, 비용 면에서 불리해진다. 또, 프레임부의 박막화가 곤란해진다.
금속층 (6) 의 두께는, 예를 들어, 투과형 전자 현미경을 사용하여, 도전성 필름 (1) 의 단면을 관찰함으로써 측정할 수 있다.
7. 도전성 필름의 제조 방법
도전성 필름 (1) 을 제조하려면, 예를 들어, 롤 투 롤 공정에 있어서, 투명 기재 (2) 의 일방면에, 하드 코트층 (3), 중간층 (4), 투명 도전층 (5) 및 금속층 (6) 을 순서대로 형성한다. 즉, 길이 방향으로 장척인 투명 기재 (2) 를 송출 롤로부터 송출하여 반송 방향 하류측으로 반송하면서, 투명 기재 (2) 의 상면에 하드 코트층 (3) 을 형성하고, 이어서, 하드 코트층 (3) 의 상면에 중간층 (4) 을 형성하고, 이어서, 중간층 (4) 의 상면에 투명 도전층 (5) 을 형성하고, 이어서, 투명 도전층 (5) 의 상면에 금속층 (6) 을 형성하여, 권취 롤로 도전성 필름 (1) 을 권취한다. 이하, 상세하게 서술한다.
먼저, 송출 롤에 감겨진 장척인 투명 기재 (2) 를 준비하고, 권취 롤에 감겨지도록 투명 기재 (2) 를 반송한다.
그 후, 필요에 따라, 투명 기재 (2) 와 하드 코트층 (3) 의 밀착성의 관점에서, 투명 기재 (2) 의 표면에, 예를 들어, 스퍼터링, 코로나 방전, 화염, 자외선 조사, 전자선 조사, 화성, 산화 등의 에칭 처리나 하도 처리를 실시할 수 있다. 또, 용제 세정, 초음파 세정 등에 의해 투명 기재 (2) 를 제진, 청정화할 수 있다.
이어서, 투명 기재 (2) 의 상면에 하드 코트층 (3) 을 형성한다. 예를 들어, 투명 기재 (2) 의 상면에 하드 코트 조성물을 습식 도공함으로써, 투명 기재 (2) 의 상면에 하드 코트층 (3) 을 형성한다.
구체적으로는, 예를 들어, 하드 코트 조성물을 용매로 희석한 하드 코트 조성물 도포액을 조제하고, 계속해서, 그 도포액을 투명 기재 (2) 의 상면에 도포하여, 건조시킨다.
용매로는, 예를 들어, 유기 용매, 수계 용매 (구체적으로는, 물) 등을 들 수 있고, 바람직하게는 유기 용매를 들 수 있다. 유기 용매로는, 예를 들어, 메탄올, 에탄올, 이소프로필알코올 등의 알코올 화합물, 예를 들어, 아세톤, 메틸에틸케톤, 메틸이소부틸케톤 등의 케톤 화합물, 예를 들어, 아세트산에틸, 아세트산부틸 등의 에스테르 화합물, 프로필렌글리콜모노메틸에테르 등의 에테르 화합물, 예를 들어, 톨루엔, 자일렌 등의 방향족 화합물 등을 들 수 있다. 이들 용매는, 단독 사용 또는 2 종 이상 병용할 수 있다. 바람직하게는 에스테르 화합물, 에테르 화합물을 들 수 있다.
도포액에 있어서의 고형분 농도는, 예를 들어, 1 질량％ 이상, 바람직하게는 10 질량％ 이상이고, 또, 예를 들어, 30 질량％ 이하, 바람직하게는 20 질량％ 이하이다.
도포 방법으로는 도포액 및 투명 기재 (2) 에 따라 적절히 선택할 수 있다. 예를 들어, 딥 코트법, 에어 나이프 코트법, 커튼 코트법, 롤러 코트법, 와이어 바 코트법, 그라비아 코트법, 잉크젯법 등을 들 수 있다.
건조 온도는, 예를 들어, 50 ℃ 이상, 바람직하게는 60 ℃ 이상이고, 예를 들어, 200 ℃ 이하, 바람직하게는 150 ℃ 이하이다.
건조 시간은, 예를 들어, 0.5 분 이상, 바람직하게는 1 분 이상이고, 예를 들어, 60 분 이하, 바람직하게는 20 분 이하이다.
그 후, 하드 코트 조성물이 활성 에너지선 경화성 수지를 함유하는 경우에는, 도포액의 건조 후에, 활성 에너지선을 조사함으로써, 활성 에너지선 경화성 수지를 경화시킨다.
또한, 하드 코트 조성물이, 열경화성 수지를 함유하는 경우에는, 이 건조 공정에 의해, 용매의 건조와 함께, 열경화성 수지를 열경화할 수 있다.
이어서, 하드 코트층 (3) 의 상면에 중간층 (4) 을 형성한다. 예를 들어, 하드 코트층 (3) 의 상면에 중간층 조성물을 습식 도공함으로써, 하드 코트층 (3) 의 상면에 중간층 (4) 을 형성한다.
구체적으로는, 예를 들어, 필요에 따라 중간층 조성물을 용매로 희석한 중간층 조성물 도포액을 조제하고, 계속해서, 그 도포액을 하드 코트층 (3) 의 상면에 도포하여, 건조시킨다.
중간층 조성물의 조제, 도포, 건조 등의 조건은, 하드 코트 조성물에서 예시한 조제, 도포, 건조 등의 조건과 동일한 것을 들 수 있다.
그 후, 중간층 조성물이 활성 에너지선 경화성 수지를 함유하는 경우에는, 도포액의 건조 후에, 활성 에너지선을 조사함으로써, 활성 에너지선 경화성 수지를 경화시킨다.
또, 중간층 조성물이, 열경화성 수지를 함유하는 경우에는, 이 건조 공정에 의해, 용매의 건조와 함께, 열경화성 수지를 열경화할 수 있다.
이어서, 중간층 (4) 의 상면에 투명 도전층 (5) 을 형성한다. 예를 들어, 건식 방법에 의해, 중간층 (4) 의 상면에 투명 도전층 (5) 을 형성한다.
건식 방법으로는, 예를 들어, 진공 증착법, 스퍼터링법, 이온 플레이팅법 등을 들 수 있다. 바람직하게는 스퍼터링법을 들 수 있다. 이 방법에 의해, 박막이며, 또한 두께가 균일한 투명 도전층 (5) 을 형성할 수 있다.
스퍼터링법은, 진공 챔버 내에 타깃 및 피착체 (중간층 (4) 및 하드 코트층 (3) 이 적층된 투명 기재 (2)) 를 대향 배치하여, 가스를 공급함과 함께 전원으로부터 전압을 인가함으로써 가스 이온을 가속하여 타깃에 조사시켜, 타깃 표면으로부터 타깃 재료를 튕겨내고, 그 타깃 재료를 피착체 표면에 적층시킨다.
스퍼터링법으로는, 예를 들어, 2 극 스퍼터링법, ECR (전자 사이클로트론 공명) 스퍼터링법, 마그네트론 스퍼터링법, 이온 빔 스퍼터링법 등을 들 수 있다. 바람직하게는 마그네트론 스퍼터링법을 들 수 있다.
스퍼터링법을 채용하는 경우, 타깃 재료로는, 투명 도전층 (5) 을 구성하는 상기 서술한 금속 산화물 등을 들 수 있고, 바람직하게는 ITO 를 들 수 있다. ITO 의 산화주석 농도는, ITO 층의 내구성, 결정화 등의 관점에서, 예를 들어, 0.5 질량％ 이상, 바람직하게는 3 질량％ 이상이고, 또, 예를 들어, 15 질량％ 이하, 바람직하게는 13 질량％ 이하이다.
가스로는, 예를 들어, Ar 등의 불활성 가스를 들 수 있다. 또, 필요에 따라, 산소 가스 등의 반응성 가스를 병용할 수 있다. 반응성 가스를 병용하는 경우에 있어서, 반응성 가스의 유량비 (sccm) 는 특별히 한정하지 않지만, 스퍼터 가스 및 반응성 가스의 합계 유량비에 대해, 예를 들어, 0.1 유량％ 이상 5 유량％ 이하이다.
스퍼터링시의 기압은, 스퍼터링 레이트의 저하 억제, 방전 안정성 등의 관점에서, 예를 들어, 1 Pa 이하이고, 바람직하게는 0.1 Pa 이상 0.7 Pa 이하이다.
전원은, 예를 들어, DC 전원, AC 전원, MF 전원 및 RF 전원 중 어느 것이어도 되고, 또, 이것들의 조합이어도 된다.
이어서, 투명 도전층 (5) 의 상면에 금속층 (6) 을 형성한다. 예를 들어, 건식 방법에 의해, 투명 도전층 (5) 의 상면에 금속층 (6) 을 형성한다.
건식 방법으로는, 투명 도전층 (5) 의 형성에서 상기 서술한 것과 동일한 것을 들 수 있고, 바람직하게는 스퍼터링법을 들 수 있다. 이 방법에 의해, 후막이어도, 균일한 두께를 갖는 금속층 (6) 을 형성할 수 있다.
금속층 (6) 에 있어서의 스퍼터링법의 조건도, 투명 도전층 (5) 의 형성에서 예시한 조건과 동일한 것을 들 수 있다.
또한, 타깃 재료로는, 금속층 (6) 을 구성하는 상기 서술한 금속 등을 들 수 있고, 바람직하게는 구리를 들 수 있다.
이어서, 얻어진 장척인 도전성 필름 (1) 을, 권취 롤에 권취한다.
그 결과, 롤상으로 감겨진 도전성 필름 (1) 이 얻어진다.
또한, 필요에 따라, 도전성 필름 (1) 의 투명 도전층 (5) 에 대해, 결정 전화 처리를 실시할 수 있다. 결정 전화 처리는, 얻어진 도전성 필름 (1) 에 대해 실시해도 되고, 또, 금속층 (6) 을 적층하기 전의 도전성 필름 (1) (중간 적층체, 즉, 투명 기재 (2)/하드 코트층 (3)/중간층 (4)/투명 도전층 (5) 의 적층체) 에 대해 실시해도 된다.
구체적으로는, 도전성 필름 (1) 또는 중간 적층체에 대기 하에서 가열 처리를 실시한다.
가열 처리는, 예를 들어, 적외선 히터, 오븐 등을 사용하여 실시할 수 있다.
가열 온도는, 예를 들어, 100 ℃ 이상, 바람직하게는 120 ℃ 이상이고, 또, 예를 들어, 200 ℃ 이하, 바람직하게는 160 ℃ 이하이다. 가열 온도를 상기 범위 내로 함으로써, 투명 기재 (2) 의 열 손상 및 투명 기재 (2) 로부터 발생하는 불순물을 억제하면서, 결정 전화를 확실하게 할 수 있다.
가열 시간은, 가열 온도에 따라 적절히 결정되지만, 예를 들어, 10 분 이상, 바람직하게는 30 분 이상이고, 또, 예를 들어, 5 시간 이하, 바람직하게는 3 시간 이하이다.
이로써, 결정화된 투명 도전층 (5) 을 구비하는 도전성 필름 (1) 이 얻어진다.
또한, 상기 공정에 있어서, 각 층의 형성마다 권취 롤에 감아도 된다. 또, 하드 코트층 (3), 중간층 (4), 투명 도전층 (5) 및 금속층 (6) 의 형성까지 감지 않고 연속적으로 실시하여, 금속층 (6) 의 형성 후에 권취 롤에 감아도 된다.
또한, 필요에 따라, 결정 전화 처리 전 또는 후에 있어서, 공지된 에칭 수법을 이용하여, 투명 도전층 (5) 및/또는 금속층 (6) 을 스트라이프상 등의 배선 패턴으로 패터닝해도 된다.
투명 도전층 (5) 및 금속층 (6) 을 에칭하는 경우, 이것들을 동시에 에칭해도 되고, 또, 별도로 에칭해도 되지만, 바람직하게는 투명 도전층 (5) 및 금속층 (6) 을 각각 별도의 패턴으로 확실하게 형성할 수 있는 관점에서, 이것들을 별도로 에칭한다.
예를 들어, 먼저, 금속층 (6) 의 평면에서 보았을 때 주단부 (예를 들어, 주회 배선에 상당하는 영역) 에 원하는 배선 패턴 (예를 들어, 주회 배선) 이 형성되도록, 금속층 (6) (특히, 평면에서 보았을 때 중앙부) 을 에칭에 의해 제거한다. 이어서, 금속층 (6) 으로부터 노출된 투명 도전층 (5) (특히, 평면에서 보았을 때 중앙부) 을, 원하는 배선 패턴 (예를 들어, 터치 입력 영역에 있어서의 배선 패턴) 이 형성되도록, 에칭에 의해 제거한다.
이로써, 도 2 에 나타내는 바와 같이, 도전성 필름 (1) 의 일 실시형태로서, 투명 기재 (2), 하드 코트층 (3), 중간층 (4), 패터닝 투명 도전층 (5A), 및 패터닝 금속층 (6A) 을 구비하는 패터닝 도전성 필름 (1A) 이 얻어진다.
또한, 패터닝 금속층 (6A) 은, 평면에서 보았을 때 테두리 형상의 프레임부를 형성하고, 패터닝 투명 도전층 (5A) 은, 패터닝 금속층 (6A) 내에 있어서, 소정의 배선 패턴을 형성한다.
8. 터치 패널
도전성 필름 (1) 은, 예를 들어, 화상 표시 장치에 구비되는 터치 패널용 기재에 사용된다. 터치 패널의 형식으로는, 예를 들어, 정전 용량 방식, 저항막 방식 등의 각종 방식을 들 수 있고, 특히 정전 용량 방식의 터치 패널에 바람직하게 사용된다. 구체적으로는, 예를 들어, 패터닝 도전성 필름 (1A) 을 보호 유리 등의 보호 기재에 배치함으로써, 터치 패널로서 사용한다.
또, 도전성 필름 (1) 은, 예를 들어, 전기 영동 방식, 트위스트 볼 방식, 서멀·리라이터블 방식, 광기록 액정 방식, 고분자 분산형 액정 방식, 게스트·호스트 액정 방식, 토너 표시 방식, 크로미즘 방식, 전계 석출 방식 등의 플렉시블 표시 소자에도 바람직하게 이용할 수 있다.
9. 작용 효과
그리고, 이 도전성 필름 (1) 은, 투명 기재 (2), 중간층 (4), 투명 도전층 (5) 및 금속층 (6) 을 이 순서대로 구비하고, 금속층 (6) 의 두께가, 100 ㎚ 이상 400 ㎚ 이하이다. 이 때문에, 금속층 (6) 의 도전성 (낮은 표면 저항치) 을 양호하게 할 수 있다. 그 결과, 터치 패널의 프레임 부분 (단부) 에, 폭협이며 장척인 배선 패턴 (주회 배선) 을 확실하게 형성할 수 있다. 따라서, 터치 패널이 대형화되어도, 프레임 협소화를 도모할 수 있다.
또, 중간층 (4) 의 굴절률이, 1.60 이상 1.70 이하이고, 중간층 (4) 이, 실리카 입자 및 제 2 무기 입자를 함유하는 무기 입자 성분을 함유하고, 중간층 (4) 에 있어서의 무기 입자 성분의 함유 비율이, 40.0 질량％ 이상 66.0 질량％ 이하이다.
이 때문에, 후막의 금속층 (6) (즉, 낮은 표면 저항치) 을 구비하는 도전성 필름 (1) 에 있어서, 금속층 (6) 과 투명 기재 (2) 의 밀착성이 양호하다. 특히, 투명 도전층 (5) 과 중간층 (4) 의 계면의 밀착성이 양호하고, 이들 사이에서 응집 파괴를 억제할 수 있기 때문에, 금속층 (6) 과 투명 기재 (2) 의 분리를 억제할 수 있다. 또, 투명 도전층 (5) 을 배선 패턴 (예를 들어, 터치 패널의 터치 입력 영역에 있어서의 패턴 ; 패터닝 투명 도전층 (5A)) 에 형성했을 때에, 그 배선 패턴의 시인을 억제할 수 있다. 또한, 투명 도전층 (5) 의 도전성이 양호하기 때문에, 터치 패널을 대형화했을 때에도 우수한 터치 응답성을 구비한다.
또한, 종래에는, 투명 도전층 (5) 과 투명 기재 (2) 사이에, 밀착층을 형성하면 밀착층에 의한 광학적 영향으로, 투명 도전층 (5) 의 배선 패턴이 시인되기 쉬워지는 경우가 발생한다. 또, 투명 도전층 (5) 은, 밀착층과 인접하기 때문에, 투명 도전층 (5) 의 결정화, 나아가서는, 저저항화에 영향을 미쳐, 투명 도전층의 결정화가 저해되어, 표면 저항치가 저감되지 않는 경우가 발생한다.
이에 반해, 본 발명의 도전성 필름 (1) 에서는, 상기 특정 구성의 중간층 (4) 이, 하드 코트층 (3) 과 투명 도전층 (5) 사이에 배치되어 있다. 그 때문에, 이것들의 밀착성을 향상시킴과 동시에, 배선 패턴의 시인을 억제하고, 나아가서는, 투명 도전층 (5) 의 결정화를 저해하지 않고, 표면 저항치를 저하시킬 수 있다.
＜변형예＞
도 1 에 나타내는 실시형태에서는, 도전성 필름 (1) 은, 하드 코트층 (3) 을 구비하고 있지만, 예를 들어, 도 3 에 나타내는 바와 같이, 도전성 필름 (1) 은, 하드 코트층 (3) 을 구비하지 않아도 된다. 즉, 도 3 에 나타내는 도전성 필름 (1) 은, 투명 기재 (2) 와, 중간층 (4) 과, 투명 도전층 (5) 과, 금속층 (6) 으로 이루어진다.
또, 도 2 에 나타내는 실시형태에서는, 패터닝 도전성 필름 (1A) 은, 하드 코트층 (3) 을 구비하고 있지만, 예를 들어, 도 4 에 나타내는 바와 같이, 도전성 필름 (1) 은, 하드 코트층 (3) 을 구비하지 않아도 된다. 즉, 도 4 에 나타내는 도전성 필름 (1) 은, 투명 기재 (2) 와, 중간층 (4) 과, 패터닝 투명 도전층 (5A) 과, 패터닝 금속층 (6A) 으로 이루어진다.
이 실시형태에 있어서도, 도 1 및 도 2 에 나타내는 실시형태와 동일한 작용 효과를 발휘한다. 바람직하게는 내찰상성의 관점에서, 도 1 및 도 3 에 나타내는 실시형태를 들 수 있다.
또, 도 1 및 도 2 에 나타내는 실시형태는, 투명 기재 (2) 의 하면이 노출되어 있지만, 예를 들어, 도시되지 않지만, 투명 기재 (2) 의 하면에, 추가로, 하드 코트층 (3), 중간층 (4), 투명 도전층 (5) 및 금속층 (6) 의 전부 또는 일부를 구비하고 있어도 된다.
이 실시형태에 있어서도, 도 1 및 도 2 에 나타내는 실시형태와 동일한 작용 효과를 발휘한다.
실시예
이하에 실시예 및 비교예를 나타내어, 본 발명을 더욱 구체적으로 설명한다. 또한, 본 발명은, 실시예 및 비교예에 전혀 한정되지 않는다. 이하의 기재에 있어서 사용되는 배합 비율 (함유 비율), 물성치, 파라미터 등의 구체적 수치는, 상기의 「발명을 실시하기 위한 형태」에 있어서 기재되어 있는, 그것들에 대응하는 배합 비율 (함유 비율), 물성치, 파라미터 등 해당 기재의 상한치 (「이하」, 「미만」으로서 정의되고 있는 수치) 또는 하한치 (「이상」, 「초과」로서 정의되고 있는 수치) 로 대체할 수 있다.
(실시예 1)
장척인 투명 기재로서, 두께 100 ㎛ 의 시클로올레핀 폴리머 필름 (COP 필름, 닛폰 제온사 제조, 「제오노아 ZF16」) 을 준비하였다.
자외선 경화형 아크릴 수지 (DIC 사 제조, 「ELS888」) 100 질량부 및 광 중합 개시제 (BASF 사 제조, 「Irgacure184」) 2 질량부 및 아세트산에틸 160 질량을 혼합하여, 하드 코트 조성물 용액을 조제하였다. COP 필름의 상면에, 하드 코트 조성물 용액을 도포하여, 80 ℃ 1 분간의 조건에서 건조시키고, 자외선을 조사하였다. 이로써, 두께 2 ㎛ 의 하드 코트층을 COP 필름의 상면에 형성하였다.
무기 입자 함유 수지 용액 (JSR 사 제조, 「KZ6954」) 100 질량부에, 프로필렌글리콜모노메틸에테르 700 질량부를 혼합하여, 중간층 조성물 용액을 조제하였다. 하드 코트층의 상면에, 중간층 조성물 용액을 도포하여, 60 ℃ 1 분간의 조건에서 건조시키고, 자외선을 조사하였다. 이로써, 두께 100 ㎚ 의 중간층을 하드 코트층의 상면에 형성하였다.
또한, 무기 입자 함유 수지 용액 (JSR 사 제조, 「KZ6954」) 의 고형분은, 무기 입자 성분 62.5 질량％ 및 수지 성분 37.5 질량％ 였다. 또, 무기 입자 성분은, 실리카 입자 (평균 입자경 10 ㎚) 19 질량％ 및 산화지르코늄 입자 (평균 입자경 25 ㎚) 81 질량％ 였다.
이어서, COP 필름/하드 코트층/중간층의 적층체를, 권취식 스퍼터링 장치에 투입하여, 중간층의 상면에, 두께가 30 ㎚ 인 ITO 층 (비정질) 을 형성하였다. 구체적으로는, 아르곤 가스 98 ％ 및 산소 가스 2 ％ 를 도입한 기압 0.4 Pa 의 진공 분위기 하에서, 97 질량％ 의 산화인듐 및 3 질량％ 의 산화주석의 소결체로 이루어지는 ITO 타깃을 사용하여, 중간층에 대해 스퍼터링을 실시하였다.
이어서, COP 필름/하드 코트층/중간층/ITO 층 (비정질) 의 적층체를, 권취식 스퍼터링 장치에 투입하여, ITO 층의 상면에, 두께가 200 ㎚ 인 구리층을 형성하였다. 구체적으로는, 아르곤 가스를 도입한 기압 0.4 Pa 의 진공 분위기 하에서, 무산소동으로 이루어지는 ITO 타깃을 사용하여, ITO 층에 대해 스퍼터링을 실시하였다.
이로써, 실시예 1 의 롤상의 도전성 필름을 제조하였다.
(실시예 2 ∼ 4)
중간층의 형성에 있어서, 중간층의 처방이 표 1 에 기재된 처방이 되도록, 2 종류의 JSR 사 제조의 오프스타 KZ 시리즈 (「KZ6954」및 「KZ6956」) 를 적절히 혼합하여, 무기 입자 수지 용액을 조제한 것 이외에는, 실시예 1 과 동일하게 하여, 도전성 필름을 제조하였다.
또한, 각 실시예 및 각 비교예에서 사용한 JSR 사 제조의 오프스타 KZ 시리즈, 오프스타 Z 시리즈, 및 아라카와 화학 공업사 제조의 「RA017」에 함유되는 무기 입자 (실리카 입자 및/또는 산화지르코늄 입자) 의 종류는, 거의 동일하였다.
(실시예 5)
중간층의 형성에 있어서, 중간층의 처방이 표 1 에 기재된 처방이 되도록, 또한 굴절률이 1.60 이 되도록, 2 종류의 JSR 사 제조의 오프스타 KZ 시리즈 (「KZ6954」25 질량％ 「KZ6956」75 질량％) 100 질량부, 및 2 종류의 유기 수지 함유 용액 (오사카 유기 화학 공업사 제조 「비스코트 300」17 질량부, 및 닛폰 화약사 제조 「KAYARAD BNP-1」18 질량부) 을 혼합하여, 무기 입자 수지 용액을 조제한 것 이외에는, 실시예 1 과 동일하게 하여, 도전성 필름을 제조하였다.
(실시예 6)
중간층의 형성에 있어서, 중간층의 처방이 표 1 에 기재된 처방이 되도록, 또한 굴절률이 1.70 이 되도록, JSR 사 제조의 「오프스타 Z7414」66 질량부, 및 아라카와 화학 공업사 제조의 「RA017」34 질량부를 혼합하여, 무기 입자 수지 용액을 조제한 것 이외에는, 실시예 1 과 동일하게 하여, 도전성 필름을 제조하였다.
(비교예 1 ∼ 5)
중간층의 형성에 있어서, 중간층의 처방이 표 1 에 기재된 처방이 되도록, JSR 사 제조의 오프스타 KZ 시리즈 (「KZ6953」, 「KZ6954」, 「KZ6956」) 또는 오프스타 Z 시리즈 (「Z7549」) 를 적절히 혼합하여, 무기 입자 수지 용액을 조제한 것 이외에는, 실시예 1 과 동일하게 하여, 도전성 필름을 제조하였다.
(비교예 6)
구리층의 두께를 50 ㎚ 로 변경한 것 이외에는, 비교예 1 과 동일하게 하여, 도전성 필름을 제조하였다.
(각 층의 두께)
두께가 1.0 ㎛ 미만인 층은, 투과형 전자 현미경 (히타치 제작소사 제조, 「H-7650」) 을 사용하여, 도전성 필름의 단면을 관찰하여 측정하였다. 두께가 1.0 ㎛ 이상인 층은, 막후계 (Peacock 사 제조 디지털 다이얼 게이지 DG-205) 를 사용하여 측정하였다. 그 결과를 표 1 에 나타낸다.
(굴절률)
아베 굴절률계 (아타고사 제조) 를 사용하여, 파장 589 ㎚ 에 있어서의 굴절률을 측정하였다.
(밀착성)
각 실시예 및 각 비교예에서 얻어진 도전성 필름의 구리층의 표면에 대해, 가로세로 1 ㎜ 의 매스 눈금이 100 개 (10 행 × 10 열) 형성되도록, 커터 나이프를 사용하여 바둑판눈 형상으로 절단면을 형성하였다. 이어서, 절단면을 형성한 구리층 표면에, 점착 테이프 (세키스이 화학 공업사 제조, 상품명 「셀로테이프 (등록 상표) No.252」) 를 첩부한 후, 박리하는 공정을 2 회 반복하였다. 이 때의 구리층 표면을 육안으로 관찰하여, 밀착성을 이하와 같이 평가하였다. 그 결과를 표 1 에 나타낸다.
5 : 구리층의 박리가 전혀 보이지 않았다 (박리 면적이 1 ％ 미만)
4 : 크로스 컷의 절단면 주변에, 결락이 보이는 정도였다 (박리 면적이 1 ％ 이상 10 ％ 미만).
3 : 구리층의 박리 면적이 10 ％ 이상 40 ％ 미만이었다
2 : 구리층의 박리 면적이 40 ％ 이상 60 ％ 미만이었다
1 : 구리층의 박리 면적이 60 ％ 이상 80 ％ 미만이었다
0 : 구리층의 박리 면적이 80 ％ 이상이었다
또한, 상기에서는, ITO 층이 비정질인 도전성 필름에 있어서, 구리층의 밀착성을 측정했지만, 구리층의 밀착성에 대해서는, ITO 층이 결정층인 경우에 있어서도, 동일한 측정 결과가 얻어진다.
(배선 패턴의 시인성)
각 실시예 및 각 비교예에서 얻어진 롤상의 도전성 필름을 10 ㎝ × 10 ㎝ 로 잘라내고, 그 도전성 필름의 금속층 상에, 소정 패턴의 드라이 필름 레지스트를 배치하여, 금속층만을 에칭한 후, 레지스트를 제거하였다. 이로써, 둘레단 가장자리에만, 프레임의 주회 배선에 상당하는 금속층을 패터닝하였다.
이어서, 도전성 필름의 프레임을 제외한 평면에서 보았을 때 중앙의 ITO 층에, 소정 패턴의 드라이 필름 레지스트를 배치하고, ITO 층만을 에칭한 후, 레지스트를 제거하였다. 이로써, 평면에서 보았을 때 중앙에, 배선 패턴에 상당하는 ITO 층을 패터닝하였다 (도 2 참조).
얻어진 패터닝 도전성 필름의 배선 패턴을, LED 광원 하에서, 기울기 45 도 방향에서 육안으로 보았다.
배선 패턴이 확인되지 않았던 경우를 ○ 로 평가하고, 배선 패턴이 약간 확인된 경우를 △ 로 평가하고, 배선 패턴이 명확하게 확인된 경우를 × 로 평가하였다. 그 결과를 표 1 에 나타낸다.
(ITO 층의 표면 저항치)
각 실시예 및 각 비교예에 있어서, 구리층을 형성하기 직전의 도전성 필름 (COP 필름/하드 코트층/중간층/ITO 층 (비정질) 의 적층체) 을 롤 투 롤 방식으로 공기 순환식 오븐에 투입하여, 140 ℃ 에서 60 분간의 조건에서 가열 처리를 실시하여, ITO 층을 결정화시켰다. 이로써, 표면 저항치 측정용의 샘플 (COP 필름/하드 코트층/중간층/결정질 ITO 층의 적층체) 을 얻었다.
각 샘플의 결정질 ITO 층의 표면 저항치를, JIS K 7194 (1994 년) 에 준하여, 4 단자법에 의해 측정하였다. 그 결과를 표 1 에 나타낸다.
(구리층의 표면 저항치)
각 실시예 및 각 비교예에서 얻어진 롤상의 도전성 필름의 구리층의 표면 저항치를, 4 단자법에 의해 측정한 결과, 비교예 6 의 도전성 필름의 표면 저항치 (0.6 Ω/□) 는, 각 실시예 및 비교예 1 ∼ 5 의 도전성 필름의 표면 저항치 (0.1 Ω/□) 보다 분명하게 높은 값을 나타냈다.
Figure pct00001
또한, 상기 발명은, 본 발명의 예시의 실시형태로서 제공했지만, 이것은 단순한 예시에 지나지 않고, 한정적으로 해석해서는 안된다. 당해 기술 분야의 당업자에 의해 명확한 본 발명의 변형예는, 이후에 기재하는 청구의 범위에 포함된다.
산업상 이용가능성
본 발명의 도전성 필름 및 터치 패널은, 각종 공업 제품에 적용할 수 있고, 예를 들어, 화상 표시 장치 등에 바람직하게 사용된다.
1 : 도전성 필름
2 : 투명 기재
4 : 중간층
5 : 투명 도전층
6 : 금속층

Claims (9)

  1. 투명 기재, 중간층, 투명 도전층 및 금속층을 이 순서대로 구비하고,
    상기 금속층의 두께가, 100 ㎚ 이상 400 ㎚ 이하이고,
    상기 중간층의 굴절률이, 1.60 이상 1.70 이하이고,
    상기 중간층이, 실리카 입자 및 실리카 입자 이외의 무기 입자를 함유하는 무기 입자 성분을 함유하고,
    상기 중간층에 있어서의 상기 무기 입자 성분의 함유 비율이, 40.0 질량％ 이상 66.0 질량％ 이하인 것을 특징으로 하는, 도전성 필름.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 중간층의 두께가, 30 ㎚ 이상 150 ㎚ 이하인 것을 특징으로 하는, 도전성 필름.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 중간층에 있어서의 상기 무기 입자 성분의 함유 비율이, 50.0 질량％ 이상 60.0 질량％ 이하인 것을 특징으로 하는, 도전성 필름.
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 중간층이, 상기 무기 입자 성분을 함유하는 수지층인 것을 특징으로 하는, 도전성 필름.
  5. 제 1 항에 있어서,
    상기 실리카 입자 이외의 무기 입자가, 산화지르코늄인 것을 특징으로 하는, 도전성 필름.
  6. 제 1 항에 있어서,
    상기 금속층이, 구리, 니켈, 크롬, 철 및 티탄의 적어도 1 종을 함유하는 것을 특징으로 하는, 도전성 필름.
  7. 제 1 항에 있어서,
    상기 투명 도전층 및 상기 금속층의 양방이, 패터닝되어 있는 것을 특징으로 하는, 도전성 필름.
  8. 제 1 항에 있어서,
    롤상으로 감겨져 있는 것을 특징으로 하는, 도전성 필름.
  9. 제 1 항에 기재된 도전성 필름을 구비하는 것을 특징으로 하는, 터치 패널.
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