KR20200130370A - 도전성 필름, 센서, 터치 패널 및 화상 표시 장치 - Google Patents

도전성 필름, 센서, 터치 패널 및 화상 표시 장치 Download PDF

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KR20200130370A
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에이지 오오이시
쇼이치로 오구미
유키미츠 이와타
다카시 다케코시
세이이치 이소지마
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다이니폰 인사츠 가부시키가이샤
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Abstract

백화를 억제 가능한 도전성 필름, 이러한 도전성 필름을 구비하는 터치 패널 및 화상 표시 장치를 제공한다. 본 발명의 일 양태에 따르면, 적어도 도전부(12)를 구비하는 도전성 필름(10)이며, 도전부(12)가 광투과성 수지(14)와, 광투과성 수지(14) 중에 배치된 복수의 도전성 섬유(15)를 포함하고, 도전성 필름(10)의 도전부(12)가 존재하는 영역에 있어서의 확산광 반사율(SCE)이 0.5％ 이하인 도전성 필름(10)이 제공된다.

Description

도전성 필름, 센서, 터치 패널 및 화상 표시 장치
<관련 출원의 참조>
본원은 선행하는 일본 출원인 일본 특허 출원 제2018-43073호(출원일: 2018년 3월 9일)의 우선권의 이익을 향수하는 것이며, 그 개시 내용 전체는 인용함으로써 본 명세서의 일부로 된다.
본 발명은 도전성 필름, 센서, 터치 패널 및 화상 표시 장치에 관한 것이다.
근년, 스마트폰이나 태블릿 단말기 등의 화상 표시 장치에는, 화상 표시면을 손가락 등으로 접촉함으로써 정보를 직접 입력하는 것이 가능한 터치 패널이 배치되어 있는 경우가 있다.
터치 패널은, 통상, 광투과성 기재 상에 도전부를 갖는 도전성 필름을 구비하고 있다. 광투과성 도전성 필름에 있어서의 도전부의 도전성 재료로서는, 주로 산화인듐주석(ITO)이 사용되고 있다. 그러나, ITO에는 유연성이 없기 때문에, 광투과성 기재로서 가요성 기재를 사용한 경우에는, 도전부에 균열이 생기기 쉽다.
이 때문에, 현재, ITO 대신에, 도전부를 구성하는 도전성 재료로서 섬유 직경이 나노사이즈인 은 나노와이어 등의 금속 나노와이어를 사용하는 것이 검토되고 있다.
그러나, 금속 나노와이어를 사용한 도전성 필름에 있어서는, 금속 나노와이어에 기인하는 광의 산란이 생겨, 도전부가 흰 빛을 띠고 부상해 보이는 현상(백화)이 생기기 쉽다(예를 들어, 특허문헌 1 참조).
일본 특허 제6074851호
상기 백화 문제에 대하여, 특허문헌 1에 있어서는, 기재와 도전부 사이에 황색 화합물을 포함하는 조정층을 배치함으로써 백화를 억제하는 것이 기재되어 있지만, 특허문헌 1에 기재된 기술에 있어서는 백화를 유효하게 억제할 수 없고, 또한 전체 광선 투과율이나 표면 저항값도 저하될 우려가 있기 때문에, 현재, 특허문헌 1에 기재된 기술과는 다른 수단으로 백화 문제를 해결하는 것이 요구되고 있다. 또한, 금속 나노와이어는 LED로부터의 광으로 특히 반사되기 쉬우므로, 광원으로서 LED를 사용하면 백화 문제가 현저해져 버리는 경향이 있어, 한층 더한 백화의 해결이 요구되고 있다.
또한, 상기 백화 문제에 대하여, 금속 나노와이어의 섬유 직경을 30nm 전후까지 좁게 하는 것도 검토되고 있지만, 금속 나노와이어의 섬유 직경을 30nm 전후까지 좁게 한 경우라도, 헤이즈값은 저하되기는 하지만, 백화 문제는 여전히 남는다. 헤이즈값과 백화는 다른 사상이며, 헤이즈값을 저하시켰다고 해도 백화가 해결되는 것은 아니다.
본 발명은 상기 문제를 해결하기 위해 이루어진 것이다. 즉, 백화를 억제 가능한 도전성 필름, 그리고 이 도전성 필름을 구비하는 센서, 터치 패널 및 화상 표시 장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.
본 발명은 이하의 발명을 포함한다.
[1] 적어도 도전부를 구비하는 도전성 필름이며, 상기 도전부가, 광투과성 수지와, 상기 광투과성 수지 중에 배치된 복수의 도전성 섬유를 포함하고, 상기 도전성 필름의 상기 도전부가 존재하는 영역에 있어서의 확산광 반사율이 0.5％ 이하인, 도전성 필름.
[2] 상기 도전부가, 상기 광투과성 수지 중에 배치되고, 또한 상기 도전성 섬유와는 다른 이종 섬유를 더 포함하는, 상기 [1]에 기재된 도전성 필름.
[3] 상기 이종 섬유가, 적어도 일부의 표면이 상기 도전성 섬유보다 암색을 나타내는 표면 암색계 섬유인, 상기 [2]에 기재된 도전성 필름.
[4] 상기 표면 암색계 섬유가, 상기 도전성 섬유보다 암색을 나타내는 섬유재인, 상기 [3]에 기재된 도전성 필름.
[5] 상기 표면 암색계 섬유가, 섬유재와, 상기 섬유재의 표면에 형성되고, 또한 상기 도전성 섬유보다 암색을 나타내는 암색계 피막을 갖는, 상기 [3]에 기재된 도전성 필름.
[6] 상기 도전부의 한쪽 면측에 마련된 광투과성 기재를 더 구비하는, 상기 [1] 내지 [5] 중 어느 한 항에 기재된 도전성 필름.
[7] 상기 광투과성 기재가 폴리에스테르계 수지를 포함하고, 또한 상기 광투과성 기재의 두께가 5㎛ 이상 45㎛ 이하인, 상기 [6]에 기재된 도전성 필름.
[8] 상기 광투과성 기재가 폴리이미드계 수지 및 폴리아미드계 수지 중 적어도 어느 것을 포함하고, 또한 상기 광투과성 기재의 두께가 5㎛ 이상 75㎛ 이하인, 상기 [7]에 기재된 도전성 필름.
[9] 상기 도전성 필름의 두께가 5㎛ 이상 78㎛ 이하인, 상기 [1] 내지 [8] 중 어느 한 항에 기재된 도전성 필름.
[10] 상기 도전성 필름의 대향하는 변부의 간격이 3mm로 되도록 상기 도전성 필름을 180°절첩하는 시험을 10만회 반복하여 행한 경우에 균열 또는 파단이 발생하지 않는, 상기 [1] 내지 [9] 중 어느 한 항에 기재된 도전성 필름.
[11] 상기 도전성 필름이 LED 화상 표시 장치용 도전성 필름인, 상기 [1] 내지 [10] 중 어느 한 항에 기재된 도전성 필름.
[12] 상기 [1] 내지 [11] 중 어느 한 항에 기재된 도전성 필름을 구비하는, 센서.
[13] 상기 [1] 내지 [11] 중 어느 한 항에 기재된 도전성 필름을 구비하는, 터치 패널.
[14] 표시 패널과, 상기 표시 패널보다 관찰자측에 배치된 상기 [1] 내지 [11] 중 어느 한 항에 기재된 도전성 필름 또는 상기 [13]에 기재된 터치 패널을 구비하는, 화상 표시 장치.
[15] 상기 표시 패널이 유기 발광 다이오드 패널인, 상기 [14]에 기재된 화상 표시 장치.
[16] LED 광원을 더 구비하는, 상기 [14]에 기재된 화상 표시 장치.
본 발명에 따르면, 백화를 억제 가능한 도전성 필름, 그리고 이러한 도전성 필름을 구비하는 센서, 터치 패널 및 화상 표시 장치를 제공할 수 있다.
도 1은, 실시 형태에 관한 도전성 필름의 개략 구성도이다.
도 2는, 도 1에 도시되는 도전성 필름의 일부의 확대도이다.
도 3은, 전기 저항값을 측정할 때의 샘플의 평면도이다.
도 4는, (A) 내지 (C)는 절첩 시험의 모습을 모식적으로 도시한 도면이다.
도 5는, 절첩 시험 후의 도전성 필름의 평면도이다.
도 6은, 면 내 위상차를 측정하는 위치를 특정하기 위한 도전성 필름의 평면도이다.
도 7은, (A) 및 (B)는 표면 암색계 섬유의 모식도이다.
도 8은, 실시 형태에 관한 다른 도전성 필름의 개략 구성도이다.
도 9는, 도 8에 도시되는 도전성 필름의 일부의 확대도이다.
도 10은, 실시 형태에 관한 다른 도전성 필름의 개략 구성도이다.
도 11은, 실시 형태에 관한 다른 도전성 필름의 개략 구성도이다.
도 12는, 도 11에 도시되는 도전성 필름의 모식적인 평면도이다.
도 13은, (A) 및 (B)는 실시 형태에 관한 도전성 필름의 제조 공정을 모식적으로 도시한 도면이다.
도 14는, (A) 및 (B)는 실시 형태에 관한 도전성 필름의 제조 공정을 모식적으로 도시한 도면이다.
도 15는, (A) 및 (B)는 실시 형태에 관한 도전성 필름의 제조 공정을 모식적으로 도시한 도면이다.
도 16은, (A) 및 (B)는 실시 형태에 관한 도전성 필름의 다른 제조 공정을 모식적으로 도시한 도면이다.
도 17은, (A) 내지 (C)는 실시 형태에 관한 도전성 필름의 다른 제조 공정을 모식적으로 도시한 도면이다.
도 18은, 실시 형태에 관한 화상 표시 장치의 개략 구성도이다.
도 19는, 실시 형태에 관한 터치 패널의 모식적인 평면도이다.
이하, 본 발명의 실시 형태에 관한 도전성 필름, 센서, 터치 패널 및 화상 표시 장치에 대하여, 도면을 참조하면서 설명한다. 본 명세서에 있어서의 「광투과성」이란, 광을 투과시키는 성질을 의미한다. 또한 「광투과성」이란, 반드시 투명할 필요는 없으며, 반투명이어도 된다. 도 1은 본 실시 형태에 관한 도전성 필름의 개략 구성도이며, 도 2는 도 1에 도시되는 도전성 필름의 일부의 확대도이며, 도 3은 전기 저항값을 측정할 때의 샘플의 평면도이며, 도 4는 절첩 시험의 모습을 모식적으로 도시한 도면이며, 도 5는 절첩 시험 후의 도전성 필름의 평면도이다. 도 6은 면 내 위상차를 측정하는 위치를 특정하기 위한 도전성 필름의 평면도이다. 도 7은 표면 암색계 섬유의 모식도이며, 도 8, 도 10 및 도 11은 실시 형태에 관한 다른 도전성 필름의 개략 구성도이며, 도 9는 도 8에 도시되는 도전성 필름의 일부의 확대도이다. 도 12는 도 11에 도시되는 도전성 필름의 모식적인 평면도이며, 도 13 내지 도 15는 본 실시 형태에 관한 도전성 필름의 제조 공정을 모식적으로 도시한 도면이다. 도 16 및 도 17은 본 실시 형태에 관한 도전성 필름의 다른 제조 공정을 모식적으로 도시한 도면이다.
<<<도전성 필름>>>
도 1에 도시되는 도전성 필름(10)은, 광투과성 기재(11)와, 광투과성 기재(11)의 제1 면(11A)측에 마련된 도전부(12)와, 광투과성 기재(11)의 제1 면(11A)과는 반대측의 제2 면(11B)측에 마련된 광투과성 기능층(13)을 구비하고 있다. 단, 도전성 필름(10)은 도전부(12)를 구비하고 있으면 되며, 광투과성 기재(11) 및 광투과성 기능층(13)은 구비하고 있지 않아도 된다. 광투과성 기능층(13)은 광투과성 기재(11)의 제2 면(11B)측에 마련되어 있지만, 광투과성 기재(11)와 도전부(12) 사이에 마련되어 있어도 되고, 또한 제2 면(11B)측 및 광투과성 기재(11)와 도전부(12) 사이의 양쪽에 마련되어 있어도 된다. 또한, 도 1에 도시되는 도전성 필름(10)에 있어서는, 편면측에만 도전부(12)가 마련되어 있지만, 도전성 필름의 양면측에 도전부가 마련되어 있어도 된다.
도 1에 도시되는 도전부(12)는 패터닝되기 전의 상태이며, 층상으로 되어 있다. 본 명세서에 있어서의 「도전부」란, 표면으로부터 도통 가능한 부분을 의미하며, 층상의 형태 및 층상 이외의 형태의 양쪽을 포함하는 개념이다. 도전성 필름(10)의 표면(10A)은, 도전부(12)의 표면(12A)으로 구성되어 있다. 또한, 본 명세서에 있어서는, 도전성 필름의 표면은 도전성 필름의 편측의 표면을 의미하는 것으로서 사용하므로, 도전성 필름의 표면과는 반대측의 면은, 도전성 필름의 표면과 구별하기 위해 이면이라고 칭하기로 한다. 도전성 필름(10)의 이면(10B)은, 광투과성 기능층(13)의 표면(13A)으로 되어 있다.
도전성 필름(10)에 있어서는, 도전부(12)가 존재하는 영역에 있어서의 확산광 반사율(Specular Component Exclude: SCE)이 0.5％ 이하로 되어 있다. 본 명세서에 있어서의 「확산광 반사율」이란, 정반사광을 제외한 광의 반사율이다. 또한, 특기하지 않는 한, 「확산광 반사율」이란, 후술하는 절첩 시험 전의 도전성 필름의 확산광 반사율을 의미하는 것으로 한다. 또한, 정반사광을 제외한다고 한 것은, 정반사광은 공기 계면과의 굴절률차의 영향을 크게 받기 때문에, 정반사율과 백화는 상관 관계가 없기 때문이다. 상기 확산광 반사율은 0.4％ 이하, 0.35％ 이하, 또는 0.3％ 이하로 되어 있는 것이 바람직하다.
상기 확산광 반사율의 측정 시에는, 먼저 100mm×100mm의 크기로 잘라낸 도전성 필름을 컬이나 주름이 없고, 또한 지문이나 먼지 등이 없는 상태에서, 도전성 필름, 점착 필름 및 흑색판의 순서로 접합하여 적층체를 얻는다. 또한, 잘라낸 도전성 필름의 크기가 100mm×100mm보다 작아도 측정구보다 큰 것이면 된다. 예를 들어, 도전성 필름의 크기는 20mm×20mm여도 된다. 도전성 필름의 크기가 작은 경우에는, 측정구가 벗어나지 않는 범위에서 약간씩 어긋나게 하거나, 또는 각도를 바꾸거나 하여 측정점을 3개소로 한다. 도전성 필름은 흑색판보다 상측으로 되고, 또한 도전부가 상측으로 되도록 배치된다. 그리고, 도전부측으로부터 분광 측색계(예를 들어, 제품명 「CM-600d」, 코니카 미놀타 가부시키가이샤, 측정구 φ11mm)를 사용하여, 온도 23±5℃ 및 상대 습도 30％ 이상 70％ 이하의 환경 하에서, 이하의 측정 조건에서 확산광 반사율을 측정한다. 또한, CM-600d를 사용하여 확산광 반사율을 측정할 때에는, 도전성 필름의 중앙부에 CM-600d를 얹은 상태에서 측정 버튼을 눌러서 측정한다. 확산광 반사율은, 적층체 1매에 대하여 5회 측정하고, 그 중 최댓값과 최솟값을 뺀 3회 측정하여 얻어진 값의 산술 평균값으로 한다. 또한, 도전부(12)는 층상으로 되어 있으므로, 상기 크기로 잘라낸 도전성 필름(10)에 있어서는, 도전성 필름(10)의 평면으로 보았을 때, 모든 영역이 도전부가 존재하는 영역으로 되지만, 도전부가 패터닝되어 있는 경우와 같이 도전부가 존재하지 않는 영역도 있는 경우에는, 도전부가 존재하는 측정구보다 큰 영역에서 확산광 반사율을 측정하는 것으로 한다. 또는 근년, 베젤을 최소로 한 디자인이 유통되고 있으며, 도전부가 존재하는 영역이 측정구보다 작은 경우라도, 도전부가 존재하는 영역을 상기 측정과 마찬가지로 행함으로써, 확산광 반사율을 측정할 수 있다. 그 참고값도 상기한 범위인 것이 바람직하며, 그 경우에도 백화를 억제 가능한 도전성 필름을 얻을 수 있다.
(측정 조건)
ㆍ주 광원: D65
ㆍ광원 2: 없음
ㆍ시야: 2도
ㆍ표색계: Yxy
ㆍ색차식: ΔE*ab
도전성 필름(10)의 도전부(12)가 존재하는 영역에 있어서의 확산광 반사율을 0.5％ 이하로 하는 수단으로서는, 특별히 한정되지 않지만, 예를 들어 도전부(12)에 광투과성 수지(14) 및 도전성 섬유(15) 외에, 후술하는 적어도 일부의 표면이 도전성 섬유(15)보다 암색을 나타내는 표면 암색계 섬유(16)를 포함시키는 것을 들 수 있다. 또한, 상기 표면 암색계 섬유(16)를 포함시키는 것 이외에, 상기 도전성 섬유(15)의 상기 도전부(12)에 대한 분산성을 향상시키거나, 포함시키는 도전성 재료의 크기를 조정해도 된다. 예를 들어, 도전성 섬유(15)의 섬유 길이나 섬유 직경을 조정하는 것 등을 들 수 있다. 종래의 도전성 섬유의 섬유 직경과 동일 정도의 섬유 직경을 갖는 도전성 섬유(15)를 사용하는 경우에는, 표면 암색계 섬유(16)를 사용하는 것이 바람직하고, 또한 종래의 도전성 섬유의 섬유 직경보다 더 좁은 섬유 직경을 갖는 도전성 섬유(15)를 사용하는 경우에는, 암색계 섬유(16)를 사용하지 않아도 된다.
도전성 필름(10)의 헤이즈값(전체 헤이즈값)은 5％ 이하로 되어 있는 것이 바람직하다. 도전성 필름(10)의 헤이즈값이 5％ 이하이면, 충분한 광학적 성능을 얻을 수 있다. 헤이즈값은, 온도 23±5℃ 및 상대 습도 30％ 이상 70％ 이하의 환경 하에서, JIS K7136:2000에 준거하여 헤이즈미터(예를 들어, 제품명 「HM-150」, 무라카미 시키사이 기쥬츠 겐큐죠제)를 사용하여 측정할 수 있다. 헤이즈값은 도전성 필름 전체에서 측정하였을 때의 값이며, 또한 50mm×100mm의 크기로 잘라낸 후, 컬이나 주름이 없고, 또한 지문이나 먼지 등이 없는 상태에서 도전부측이 비광원측으로 되도록 설치하고(양면에 도전부가 형성되어 있는 경우에는 꼭 그렇지만은 않음), 도전성 필름 1매에 대하여 3회 이상 측정하여 얻어진 값의 산술 평균값으로 한다. 본 명세서에 있어서의 「3회 측정한다」란, 동일한 장소를 3회 이상 측정하는 것이 아니라, 다른 3개소 이상을 측정하는 것을 의미하는 것으로 한다. 도전성 필름(10)은, 눈으로 본 표면(10A)은 평탄하고, 또한 도전부(12) 등이 적층되는 층도 평탄하며, 또한 막 두께의 변동도 그 두께의 평균값±10％의 범위 내에 수렴되는 것이 실질 제품의 품질에는 요망된다. 따라서, 잘라낸 도전성 필름의 다른 3개소 이상에서 헤이즈값을 측정함으로써, 대략적인 도전성 필름의 면 내 전체의 헤이즈값의 평균값이 얻어진다고 생각된다. 측정 횟수로서는 5회, 즉 다른 5개소를 측정하는 것이 바람직하며, 그 중 최댓값과 최솟값을 뺀 3개소분의 측정값으로부터 평균값을 얻는 것이 바람직하다. 또한, 도전성 필름을 상기 크기로 잘라낼 수 없는 경우에는, 예를 들어 HM-150은 측정할 때의 입구 개구가 20mmφ이므로, 직경 21mm 이상으로 되는 크기의 샘플이 필요하게 된다. 이 때문에, 22mm×22mm 이상의 크기로 도전성 필름을 적절하게 잘라내도 된다. 도전성 필름의 크기가 작은 경우에는, 광원 스폿이 벗어나지 않는 범위에서 약간씩 어긋나게 하거나, 또는 각도를 바꾸거나 하여 측정점을 3개소로 한다. 도전성 필름(10)의 헤이즈값은 3％ 이하, 2％ 이하, 1.5％ 이하, 1.2％ 이하 또는 1.1％ 이하인 것이 보다 바람직하다. 얻어지는 헤이즈값의 변동은, 측정 대상이 1m×3000m로 장척이라도, 5인치의 스마트폰 정도의 크기라도 ±10％ 이내이며, 상기 바람직한 범위로 되는 경우에는, 저헤이즈 및 저저항값을 보다 얻기 쉽다. 또한, 도전성 필름(10)의 도전부는 패터닝되어 있지 않지만, 헤이즈는, 패터닝된 도전부를 구비하는 도전성 필름이라도 5％ 이하이며, 또한 3％ 이하, 2％ 이하, 1.5％ 이하, 1.2％ 이하 또는 1.1％ 이하인 것이 보다 바람직하다. 또한, 도전성 필름을 탑재한 터치 패널 센서 등의 복수층이 겹친 적층체 전체에 있어서도, 상기와 동일한 헤이즈값인 것이 바람직하다.
도전성 필름(10)의 전체 광선 투과율은 80％ 이상인 것이 바람직하다. 도전성 필름(10)의 전체 광선 투과율이 80％ 이상이면, 충분한 광학적 성능을 얻을 수 있다. 전체 광선 투과율은, 온도 23±5℃ 및 상대 습도 30％ 이상 70％ 이하의 환경 하에서, JIS K7361-1:1997에 준거하여, 헤이즈미터(예를 들어, 제품명 「HM-150」, 무라카미 시키사이 기쥬츠 겐큐죠제)를 사용하여 측정할 수 있다. 도전성 필름(10)의 전체 광선 투과율은 85％ 이상, 88％ 이상 또는 89％ 이상인 것이 보다 바람직하다. 또한, 도전성 필름(10)의 도전부는 패터닝되어 있지 않지만, 전체 광선 투과율은, 패터닝된 도전부를 구비하는 도전성 필름이라도 80％ 이상, 85％ 이상, 88％ 이상, 89％ 이상인 것이 보다 바람직하다. 전체 광선 투과율은 5개소를 측정하고, 최댓값과 최솟값을 뺀 3개소의 측정값의 평균값으로 한다.
도전성 필름(10)에 대하여 도전성 필름(10)의 대향하는 변부의 간격 φ가 3mm로 되도록 180°절첩하는 시험(절첩 시험)을 10만회 반복하여 행한 경우라도, 절첩 시험 전후의 도전성 필름(10)의 도전부(12)의 표면(12A)에 있어서의 후술하는 전기 저항값비가 3 이하인 것이 바람직하다. 도전성 필름에 대하여 절첩 시험을 10만회 반복하여 행한 경우에, 절첩 시험 전후의 도전성 필름의 도전부의 표면에 있어서의 전기 저항값비가 3을 초과하고 있으면, 도전성 필름에 균열 등이 생길 우려가 있으므로, 도전성 필름의 플렉시블성이 불충분하게 된다. 여기서, 절첩 시험에 의해 도전성 필름에 균열 등이 발생하면, 도전성이 저하되어 버리므로, 절첩 시험 후의 도전성 필름의 도전부의 표면에 있어서의 전기 저항값이 절첩 시험 전의 도전성 필름의 도전부의 표면에 있어서의 전기 저항값보다 상승해 버린다. 이 때문에, 절첩 시험 전후의 도전성 필름의 도전부의 표면에 있어서의 전기 저항값비를 구함으로써, 도전성 필름에 균열 등이 생겼는지 여부를 판단할 수 있다. 절첩 시험은, 도전부(12)가 내측으로 되도록 도전성 필름(10)을 절첩하도록 행해져도 되고, 또한 도전부(12)가 외측으로 되도록 도전성 필름(10)을 절첩하도록 행해져도 되지만, 어느 경우라도, 절첩 시험 전후의 도전성 필름(10)의 도전부(12)의 표면(12A)에 있어서의 전기 저항값비가 3 이하인 것이 바람직하다.
상기 절첩 시험의 절첩 횟수가 20만회, 30만회, 50만회 또는 100만회라도, 절첩 시험 전후의 도전성 필름(10)의 도전부(12)의 전기 저항값비가 3 이하인 것이 보다 바람직하다. 또한, 상기 절첩 횟수가 많을수록, 절첩 시험 전후의 도전부의 전기 저항값비를 3 이하로 하기는 어려워지므로, 상기 절첩 횟수가 20만회, 30만회, 50만회 또는 100만회인 절첩 시험에 있어서 절첩 시험 전후의 도전부(12)의 전기 저항값비가 3 이하인 것과, 상기 절첩 횟수가 10만회인 절첩 시험에 있어서 절첩 시험 전후의 도전부(12)의 전기 저항값비가 3 이하인 것은, 기술적으로 현저한 차가 있다. 또한, 상기 절첩 시험의 절첩 횟수를 적어도 10만회로 평가하고 있는 것은, 이하의 이유에서이다. 예를 들어, 도전성 필름을 절첩 가능한 스마트폰에 내장하는 것을 상정하면, 절첩을 행하는 빈도(개폐하는 빈도)가 매우 많아진다. 이 때문에, 상기 절첩 시험의 절첩 횟수를 예를 들어 1만회나 5만회로 하는 평가에서는, 실용적인 레벨에서의 평가를 행하지 못할 우려가 있다. 구체적으로는, 예를 들어 항상 스마트폰을 사용하는 사람을 상정하면, 아침, 전차나 버스 등의 출퇴근 시만 해도 5회 내지 10회는 스마트폰을 개폐하는 것이 상정되므로, 1일만 해도 적어도 30회는 스마트폰을 개폐하는 것이 상정된다. 따라서, 스마트폰을 1일 30회 개폐하는 것을 상정하면, 절첩 횟수가 1만회인 절첩 시험은 30회×365일=10950회가 되므로, 1년간의 사용을 상정한 시험으로 된다. 즉, 절첩 횟수가 1만회인 절첩 시험의 결과가 양호하였다고 해도, 1년 경과 후에는 도전성 필름에 접은 자국이나 크랙이 발생할 우려가 있다. 따라서, 절첩 시험에 있어서의 절첩 횟수가 1만회의 평가란, 제품으로서 사용할 수 없는 레벨만 확인할 수 있는 것이며, 사용할 수 있지만 불충분한 것도 양호한 것으로 되어 버려 평가할 수 없다. 이 때문에, 실용적인 레벨인지 여부를 평가하기 위해서는, 상기 절첩 시험의 절첩 횟수는 적어도 10만회로 평가할 필요가 있다.
상기 절첩 시험의 절첩 횟수가 10만회, 20만회, 30만회, 50만회 및 100만회의 어느 경우라도, 절첩 시험 전후의 도전성 필름(10)의 도전부(12)의 전기 저항값비는, 각각 1.5 이하인 것이 보다 바람직하다.
상기 절첩 시험에 있어서는, 도전성 필름(10)의 대향하는 변부의 간격 φ가 3mm인 상태에서 행하지만, 화상 표시 장치의 박형화를 도모하는 관점에서, 도전성 필름(10)의 대향하는 변부의 간격 φ는 더 좁은 범위, 구체적으로는 2mm 또는 1mm로 되도록 10만회 반복하여 180°절첩하는 절첩 시험을 행한 경우라도, 절첩 시험 전후의 도전부(12)의 전기 저항값비가 3 이하인 것이 보다 바람직하다. 또한, 상기 절첩 횟수가 동일해도, 상기 간격 φ가 좁아질수록 절첩 시험 전후의 도전부의 전기 저항값비를 3 이하로 하는 것은 어려워지므로, 상기 간격 φ가 2mm 또는 1mm에 있어서의 절첩 시험에 있어서의 절첩 시험 전후의 도전부(12)의 전기 저항값비가 3 이하인 것과, 상기 간격 φ가 3mm에 있어서의 절첩 시험에 있어서의 절첩 시험 전후의 도전부(12)의 전기 저항값비가 3 이하인 것은, 기술적으로 현저한 차가 있다.
절첩 시험을 행할 때에는, 우선, 절첩 시험 전의 도전성 필름(10)의 임의의 개소로부터, 도전부(12)를 포함하도록 소정의 크기(예를 들어, 세로 125mm×가로 50mm의 직사각형 형상)의 샘플(S1)을 잘라낸다(도 3 참조). 또한, 125mm×50mm의 크기로 샘플을 잘라낼 수 없는 경우에는, 절첩 시험 후에 행하는 후술하는 각 평가가 가능한 크기이면 되며, 예를 들어 80mm×25mm의 크기의 직사각형으로 샘플을 잘라내도 된다. 절첩 시험 전의 도전성 필름으로부터 샘플(S1)을 잘라낸 후, 절첩 시험 전의 샘플(S1)에 있어서, 도전부(12)의 표면(12A)의 전기 저항값을 측정한다. 구체적으로는, 도 3에 도시되는 바와 같이 샘플(S1)의 긴 변 방향의 양단부(예를 들어, 각 세로 10mm×가로 50mm의 부분) 상에, 전기 저항값의 측정 거리가 변동되는 것을 방지하기 위해, 은 페이스트(제품명 「DW-520H-14」, 도요보 가부시키가이샤제)를 도포하고, 130℃에서 30분 가열하여, 샘플(S1) 상의 양단부에 경화된 은 페이스트(21)를 마련하고, 그 상태에서 각 샘플의 전기 저항값을 테스터(제품명 「Digital MΩ Hitester 3454-11」, 히오키 덴키 가부시키가이샤제)를 사용하여 측정한다. 또한, 은 페이스트(21)간의 거리(은 페이스트(17)가 마련되어 있지 않은 부분의 거리)가, 샘플(S1)에 있어서의 전기 저항값의 측정 거리(예를 들어, 100mm)로 되는데, 이 측정 거리는 샘플(S1)간에 있어서 일정하게 한다. 전기 저항값의 측정 시에는, 테스터의 프로브 단자는, 양단부에 마련된 경화된 은 페이스트(21)의 각각에 접촉시킨다. 도전부(12)의 전기 저항값의 측정은, 온도 23±5℃ 및 상대 습도 30％ 이상 70％ 이하의 환경 하에서 행하는 것으로 한다. 절첩 시험 전의 샘플에 있어서, 도전부(12)의 전기 저항값을 측정한 후, 샘플(S1)에 대하여 절첩 시험을 행한다.
절첩 시험은, 이하와 같이 하여 행해진다. 도 4의 (A)에 도시하는 바와 같이 절첩 시험에 있어서는, 우선, 선택된 샘플(S1)의 변부(S1a)와, 변부(S1a)와 대향하는 변부(S1b)를, 평행으로 배치된 절첩 내구 시험기(예를 들어, 제품명 「U자 신축 시험기 DLDMLH-FS」, 유아사 시스템 기키 가부시키가이샤제, IEC62715-6-1 준거)의 고정부(25)로 각각 고정한다. 고정부(25)에 의한 고정은, 샘플(S1)의 긴 변 방향으로 편측 약 10mm의 샘플(S1)의 부분을 보유 지지함으로써 행해진다. 단, 샘플(S1)이 상기 크기보다 더 작은 경우, 샘플(S1)에 있어서의 이 고정에 요하는 부분이 약 20mm까지라면, 고정부(25)에 테이프로 첩부함으로써 측정이 가능하다(즉, 최소 샘플은 60mm×25mm). 또한, 도 4의 (A)에 도시하는 바와 같이, 고정부(25)는 수평 방향으로 슬라이드 이동 가능하게 되어 있다. 또한, 상기 장치이면, 종래의 로드에 샘플을 둘러 감는 방법 등과 달리, 샘플에 장력이나 마찰을 발생시키지 않고, 굽힘의 부하에 대한 내구 평가가 가능하여 바람직하다.
다음에, 도 4의 (B)에 도시하는 바와 같이, 고정부(25)를 서로 근접하도록 이동시킴으로써, 샘플(S1)의 중앙부(S1c)를 절첩하도록 변형시키고, 또한 도 4의 (C)에 도시하는 바와 같이, 샘플(S1)의 고정부(25)로 고정된 대향하는 2개의 변부(S1a, S1b)의 간격 φ가 3mm로 되는 위치까지 고정부(25)를 이동시킨 후, 고정부(25)를 역방향으로 이동시켜 샘플(S1)의 변형을 해소시킨다.
도 4의 (A) 내지 (C)에 도시하는 바와 같이 고정부(25)를 이동시킴으로써, 샘플(S1)을 중앙부(S1c)에서 180°절첩할 수 있다. 또한, 샘플(S1)의 굴곡부(S1d)가 고정부(25)의 하단으로부터 비어져 나오지 않도록 하고, 또한 이하의 조건에서 절첩하여 시험을 행하고, 또한 고정부(25)가 가장 접근하였을 때의 간격을 3mm로 제어함으로써, 샘플(S1)의 대향하는 2개의 변부(S1a, S1b)의 간격 φ를 3mm로 할 수 있다. 이 경우, 굴곡부(S1d)의 외경을 3mm라고 간주한다. 또한, 샘플(S1)의 두께는, 고정부(25)의 간격(3mm)과 비교하여 충분히 작은 값이기 때문에, 샘플 S의 절첩 시험의 결과는, 샘플(S1)의 두께의 차이에 따른 영향은 받지 않는다고 간주할 수 있다.
(절첩 조건)
ㆍ왕복 속도: 80rpm(회 매분)
ㆍ시험 스트로크: 60mm
ㆍ굴곡 각도: 180°
절첩 시험을 행한 후, 절첩 시험 후의 샘플(S1)에 있어서, 절첩 시험 전의 샘플(S1)과 마찬가지로 하여 도전부의 표면의 전기 저항값을 측정한다. 그리고, 선택된 절첩 시험 전의 샘플 S의 전기 저항값에 대한 절첩 시험 후의 샘플 S의 전기 저항값의 비(선택된 절첩 시험 후의 샘플의 전기 저항값/절첩 시험 전의 샘플의 전기 저항값)를 구한다. 또한, 전기 저항값비는, 3회 측정하여 얻어진 값의 산술 평균값으로 한다.
도전성 필름에 대하여 상기 절첩 시험을 행하면, 절첩 시험 전후의 도전성 필름의 도전부의 전기 저항값비가 3 이하였다고 해도, 굴곡부에 접은 자국이 생기고, 또한 마이크로 크랙이 발생해 버려 외관 불량, 구체적으로는 백탁 현상이나 마이크로 크랙을 기점으로 한 층간 박리(밀착 불량)가 발생할 우려가 있다. 백탁 현상의 원인 중 하나로는, 도전성 필름의 어느 층의 재질인 유기 화합물의 결정 상태가 변화하는 것을 생각할 수 있다. 밀착 불량이 국소에서 발생한 경우, 온도ㆍ습도의 변화에 따라 층간 박리부에 수분이 고이거나, 이 박리부에 공기가 들어가는 경우가 있기 때문에, 백탁이 증가할 우려가 있다. 또한, 마이크로 크랙은, 광투과성 기재뿐, 혹은 광투과성 기재 상에 어떤 기능층을 마련한 적층체뿐인 경우에는, 거의 발생하지 않는다. 즉, 그 발생 기점은 불분명하지만, 도전성 섬유를 포함하는 층이 어떤 요인으로 되는 것으로 추측된다. 또한, 백탁 현상이나 마이크로 크랙이 발생하면 백화에도 영향을 준다. 근년, 디스플레이는 단순한 평면이 아니라, 절첩하거나, 곡면으로 하거나, 다양한 3차원 디자인이 증가하고 있다. 이 때문에, 굴곡부의 접은 자국이나 마이크로 크랙의 억제는, 화상 표시 장치로서 사용하는 데 있어서 매우 중요하다. 이러한 점으로부터, 도전성 필름(10)은 플렉시블성을 갖고 있는 것이 바람직하다. 본 명세서에 있어서의 「플렉시블성」이란, 상기 절첩 시험 전후에 있어서, 도전부의 전기 저항값비가 3 이하인 것뿐만 아니라, 접은 자국 및 마이크로 크랙이 확인되지 않는 것을 의미한다. 따라서, 본 명세서에 있어서의 「플렉시블성」이란, 상기 절첩 시험 전후에 있어서, 도전부의 전기 저항값비가 3 이하인 것만을 요건으로 하는 플렉시블성과는 다른 것이다.
상기 접은 자국의 관찰은 눈으로 보고 행하는 것으로 하는데, 접은 자국의 관찰 시에는, 백색 조명의 명실(800룩스 내지 2000룩스)에서, 굴곡부를 투과광 및 반사광에 의해 모조리 관찰함과 함께, 절첩하였을 때 굴곡부에 있어서의 내측으로 되는 부분 및 외측으로 되는 부분을 양쪽 관찰하는 것으로 한다. 상기 접은 자국의 관찰은, 온도 23±5℃ 및 상대 습도 30％ 이상 70％ 이하의 환경 하에서 행하는 것으로 한다.
상기 마이크로 크랙의 관찰은, 디지털 마이크로스코프(디지털 현미경)로 행하는 것으로 한다. 디지털 마이크로스코프로서는, 예를 들어 키엔스 가부시키가이샤제의 VHX-5000을 들 수 있다. 마이크로 크랙은, 디지털 마이크로스코프의 조명으로서 링 조명을 선택함과 함께, 암시야 및 반사광에서 관찰하는 것으로 한다. 구체적으로는, 우선, 절첩 시험 후의 샘플을 천천히 펴고 마이크로스코프의 스테이지에 테이프로 샘플을 고정한다. 이때, 접은 자국이 강한 경우에는, 관찰하는 영역이 가능한 한 평평해지도록 한다. 단, 샘플의 중앙 부근의 관찰 예정 영역(굴곡부)은 손으로 접촉하지 않고, 힘이 가해지지 않을 정도로 한다. 그리고, 절첩하였을 때 내측으로 되는 부분 및 외측으로 되는 부분을 양쪽 관찰하는 것으로 한다. 상기 마이크로 크랙의 관찰은, 온도 23±5℃ 및 상대 습도 30％ 이상 70％ 이하의 환경 하에서 행하는 것으로 한다.
상기 접은 자국 및 상기 마이크로 크랙의 관찰에 있어서는, 관찰해야 할 위치를 용이하게 파악할 수 있도록, 절첩 시험 전의 샘플을 내구 시험기의 고정부에 설치하고, 1회 절첩하였을 때, 도 5에 도시되는 바와 같이, 굴곡부(S1d)에 있어서의 절첩 방향 FD와 직교하는 방향에 위치하는 양단(S1d1)에, 굴곡부임을 나타내는 표시(A1)를 유성 펜 등으로 기재해 두어도 된다. 또한, 절첩 시험 후에 전혀 접은 자국 등이 관찰되지 않는 샘플의 경우에는, 샘플을 관찰 위치가 불분명해지는 것을 방지하기 위해, 절첩 시험 후에 내구 시험기로부터 분리한 상태에서, 굴곡부(S1d)의 상기 양단(S1d1)의 표시(A1)끼리를 연결하는 선(A2)(도 5에 있어서의 점선)을 유성 펜 등으로 그어 두어도 된다. 그리고, 접은 자국의 관찰에 있어서는, 굴곡부(S1d)의 양단 (S1d1)의 표시(A1)와 이 표시(A1)끼리를 연결하는 선(A2)으로 형성되는 영역인 굴곡부(S1d) 전체를 목시 관찰한다. 또한 마이크로 크랙의 관찰에 있어서는, 마이크로스코프 시야 범위(도 5에 있어서의 이점쇄선으로 둘러싸이는 범위)의 중심이 굴곡부(S1d)의 중앙으로 되도록 마이크로스코프의 위치를 맞춘다. 또한, 유성 펜 등에 의한 표시는, 실측에 필요한 샘플 영역에는 기재하지 않도록 주의한다.
또한, 도전성 필름에 대하여 상기 절첩 시험을 행하면, 광투과성 기재와 광투과성 기능층 사이의 밀착성이 저하될 우려가 있다. 이 때문에, 상기 절첩 시험 후의 도전성 필름의 굴곡부에 있어서, 광투과성 기재(11)와 광투과성 기능층(13) 사이의 계면 부근을 디지털 마이크로스코프로 관찰하였을 때, 광투과성 기재(11)와 광투과성 기능층(13)의 계면 부근에서 박리 등이 관찰되지 않는 것이 바람직하다. 디지털 마이크로스코프로서는, 예를 들어 키엔스 가부시키가이샤제의 VHX-5000을 들 수 있다.
도전성 필름(10)에 대하여 도전성 필름(10)의 대향하는 변부의 간격 φ가 3mm로 되도록 180°절첩하는 시험(절첩 시험)을 10만회 반복하여 행한 경우에 있어서, 도전성 필름에 있어서의 상기 절첩 시험 전후의 확산광 반사율의 차(절첩 시험 후의 확산광 반사율-절첩 시험 전의 확산광 반사율)는 0.25％ 이하인 것이 바람직하다. 상기 절첩 시험에 의해 확산광 반사율이 상승해 버려 백화가 두드러질 우려가 있지만, 상기 절첩 시험 전후의 확산광 반사율의 차가 0.25％ 이하이면, 국소적으로 백화가 두드러지는 것을 억제할 수 있다. 또한, 예를 들어 도전성 필름의 표면 전체에 있어서 확산광 반사율이 변화하는 경우와, 도전성 필름의 표면의 국소적인 부분에 있어서의 확산광 반사율이 변화하는 경우는, 완전히 보이는 방식이 다르다. 즉, 반복 절첩이 행해진 부분(굴곡부)이라는 국소적인 부분만 확산광 반사율이 변화하는 편이, 굴곡부 이외의 부분에 있어서의 확산광 반사율의 변화가 적기 때문에 상대 비교에 의해 백화가 두드러지는 경향이 있다. 이 때문에, 상기 절첩 시험 전후의 확산광 반사율의 차가 0.25％ 이하라는 숫자적으로는 작은 차이기는 하지만, 이 차로 얻어지는 효과는 매우 크다.
상기 절첩 시험의 절첩 횟수가 20만회, 30만회, 50만회 또는 100만회라도, 도전 필름에 있어서의 상기 절첩 시험 전후의 확산광 반사율의 차가 0.25％ 이하인 것이 보다 바람직하다. 또한, 상기 절첩 횟수가 많을수록 절첩 시험 전후의 확산광 반사율의 차를 0.25％ 이하로 하기는 어려워지므로, 상기 절첩 횟수가 20만회, 30만회, 50만회 또는 100만회인 절첩 시험에 있어서 절첩 시험 전후의 확산광 반사율의 차가 0.25％ 이하인 것과, 상기 절첩 횟수가 10만회인 절첩 시험에 있어서 절첩 시험 전후의 확산광 반사율의 차가 0.25％ 이하인 것은, 기술적으로 현저한 차가 있다.
상기 절첩 시험의 절첩 횟수가 10만회, 20만회, 30만회, 50만회 및 100만회의 어느 경우라도, 절첩 시험 전후의 도전성 필름(10)에 있어서의 확산광 반사율의 차는 각각 0.25％ 이하, 0.20％ 이하, 0.15％ 이하 또는 0.10％ 이하인 것이 보다 바람직하다.
도전성 필름에 점착층이나 접착층을 개재시켜 다른 필름이 마련되어 있는 경우에는, 점착층이나 접착층과 함께 다른 필름을 박리하고 나서, 확산광 반사율, 헤이즈값, 전체 광선 투과율을 측정하고, 또한 절첩 시험을 행하는 것으로 한다. 다른 필름의 박리는, 예를 들어 이하와 같이 하여 행할 수 있다. 우선, 도전성 필름에 점착층이나 접착층을 개재시켜 다른 필름이 붙은 적층체를 드라이어로 가열하고, 도전성 필름과 다른 필름의 계면이라고 생각되는 부위에 커터날 끝을 넣어 천천히 박리해 간다. 이러한 가열과 박리를 반복함으로써, 점착층이나 접착층 및 다른 필름을 박리할 수 있다. 또한, 이러한 박리 공정이 있었다고 해도, 확산광 반사율 등의 측정이나 절첩 시험에는 큰 영향은 없다.
또한, 상기한 바와 같이, 도전성 필름(10)의 확산광 반사율, 헤이즈값, 전체 광선 투과율을 측정할 때, 또는 도전성 필름(10)에 대하여 절첩 시험을 행할 때에는, 도전성 필름(10)을 상기 각 크기로 잘라낼 필요가 있는데, 도전성 필름(10)의 크기가 큰 경우(예를 들어, 롤형과 같은 장척의 경우)에는, 임의의 위치로부터 A4 사이즈(210mm×297mm)나 A5 사이즈(148mm×210mm)로 잘라낸 후, 각 측정 항목의 크기로 잘라내는 것으로 한다. 또한, 도전성 필름(10)이 롤형으로 되어 있는 경우에 있어서는, 도전성 필름(10)의 롤로부터 소정의 길이를 풀어냄과 함께, 롤의 긴 변 방향을 따라 연장되는 양단부를 포함하는 비유효 영역이 아니라, 품질이 안정되어 있는 중심부 부근의 유효 영역으로부터 잘라내는 것으로 한다. 또한, 도전성 필름(10)의 확산광 반사율, 헤이즈값, 전체 광선 투과율을 측정할 때 또는 도전성 필름(10)에 대하여 절첩 시험을 행할 때에는, 상기 장치를 사용하여 측정하지만, 상기 장치가 아니라도 후계 기종 등의 동일 정도의 장치에 의해 측정해도 된다.
도전성 필름(10)의 두께는, 특별히 한정되지 않지만, 500㎛ 이하로 하는 것이 가능하다. 도전성 필름(10)의 두께의 하한은 핸들링성 등의 관점에서, 5㎛ 이상, 10㎛ 이상, 또는 20㎛ 이상인 것이 보다 바람직하다. 도전성 필름(10)의 두께의 상한은 박형화의 관점에서 250㎛ 이하, 100㎛ 이하, 또한 플렉시블성을 중요시하는 경우에는 78㎛ 이하, 특히 45㎛ 이하인 것이 보다 바람직하다. 따라서, 플렉시블성을 중요시하는 경우에는, 도전성 필름(10)의 두께는 5㎛ 이상 78㎛ 이하, 나아가 28㎛ 이하, 20㎛ 이하가 적합하다. 도전성 필름의 두께는, 투과형 전자 현미경(TEM), 주사 투과형 전자 현미경(STEM) 또는 주사형 전자 현미경(SEM)을 사용하여 촬영된 도전성 필름의 단면 사진으로부터 랜덤하게 10개소 두께를 측정하고, 측정된 10개소의 두께 중 최댓값과 최솟값을 뺀 8개소의 두께의 평균값으로 한다. 도전성 필름은, 일반적으로 두께 불균일이 존재한다. 본 발명에 있어서는, 도전성 필름은 광학 용도이기 때문에, 두께 불균일은 두께 평균값±2㎛ 이하, 나아가 ±1㎛ 이하가 바람직하다.
투과형 전자 현미경(TEM)이나 주사 투과형 전자 현미경(STEM)을 사용하여 도전성 필름의 두께를 측정하는 경우, 도전부의 막 두께의 측정 방법과 마찬가지의 방법에 의해 측정할 수 있다. 단, 도전성 필름의 단면 사진을 촬영할 때의 배율은 100 내지 2만배로 한다. 주사형 전자 현미경(SEM)을 사용하여 도전성 필름의 두께를 측정하는 경우, 도전성 필름의 단면은 울트라 마이크로톰(제품명 「울트라 마이크로톰 EM UC7」, 라이카 마이크로시스템즈사제) 등을 사용하여 얻으면 된다. 또한, TEM이나 STEM으로 측정할 때의 측정 샘플은, 상기 울트라 마이크로톰을 사용하여, 송출 두께 100nm로 설정하여 초박 절편을 제작한다. 제작한 초박 절편을 콜로디온막 구비 메쉬(150)로 채취하여 측정 샘플로 한다. 울트라 마이크로톰 절삭 시에는, 측정 샘플을 수지 포매하는 등 절삭하기 쉬운 밑처리를 해도 된다.
도전성 필름(10)의 용도는 특별히 한정되지 않으며, 예를 들어 투명 도전막이 사용되는 여러 가지 용도(예를 들어, 센서 용도)로 사용해도 된다. 또한, 본 발명의 도전성 필름은 화상 표시 장치(스마트폰, 태블릿 단말기, 웨어러블 단말기, 퍼스널 컴퓨터, 텔레비전, 디지털 사이니지, 퍼블릭 인포메이션 디스플레이(PID), 차량 탑재 디스플레이 등을 포함함) 용도나 차량 탑재(전동차나 차량 건설용 기계 등, 모든 차를 포함함) 용도에 적합하다. 도전성 필름을 차량 탑재 용도의 센서로서 사용하는 경우, 예를 들어 핸들이나 시트 등 사람이 접촉하는 부분에 배치되는 센서를 들 수 있다. 또한, 도전성 필름은 폴더블, 롤러블과 같은 플렉시블성을 필요로 하는 용도에도 바람직하다. 또한 주택이나 차(전동차나 차량 건설용 기계 등, 모든 차를 포함함)에서 사용되는 전기 제품이나 창에 사용해도 된다. 특히, 본 발명의 도전성 필름은 투명성이 중시되는 부분에 적합하게 사용할 수 있다. 또한, 본 발명의 도전성 필름은, 투명성 등의 기술적 관점뿐만 아니라, 의장성이나 디자인성이 요구되는 전기화 제품에도 적합하게 사용할 수 있다. 화상 표시 장치 이외의 도전성 필름의 구체적인 용도로서는, 예를 들어 디프로스터, 안테나, 태양 전지, 오디오 시스템, 스피커, 선풍기, 전자 흑판이나 반도체용 캐리어 필름 등을 들 수 있다. 도전성 필름의 사용 시의 형상은 용도에 따라 적절하게 설계되므로, 특별히 한정되지 않지만, 예를 들어 곡면형으로 되어 있어도 된다.
도전성 필름(10)은, 원하는 크기로 커트되어 있어도 되지만, 롤형이어도 된다. 도전성 필름이 롤형으로 되어 있는 경우에는, 이 단계에서 원하는 크기로 커트해도 되고, 또한 예를 들어 에칭 등의 처리를 행한 후에 원하는 크기로 커트해도 된다. 도전성 필름(10)이 원하는 크기로 커트되어 있는 경우, 도전성 필름의 크기는 특별히 제한되지 않으며, 화상 표시 장치의 표시면의 크기에 따라 적절하게 결정된다. 구체적으로는, 도전성 필름의 크기는, 예를 들어 5인치 이상 500인치 이하로 되어 있어도 된다. 본 명세서에 있어서의 「인치」란, 도전성 필름이 사각 형상인 경우에는 대각선의 길이를 의미하고, 원 형상인 경우에는 직경을 의미하고, 타원 형상인 경우에는 단경과 장경의 합의 평균값을 의미하는 것으로 한다. 여기서, 도전성 필름이 사각 형상인 경우, 상기 인치를 구할 때의 도전성 필름의 종횡비는, 화상 표시 장치의 표시 화면으로서 문제가 없다면 특별히 한정되지 않는다. 예를 들어, 세로:가로=1:1, 4:3, 16:10, 16:9, 2:1 등을 들 수 있다. 단, 특히 디자인성이 풍부한 차량 탑재 용도나 디지털 사이니지에 있어서는, 이러한 종횡비에 한정되지 않는다. 또한, 도전성 필름(10)의 크기가 큰 경우에는, 임의의 위치로부터 A4 사이즈(210mm×297mm)나 A5 사이즈(148mm×210mm) 등 적시에 취급하기 쉬운 크기로 잘라낸 후, 각 측정 항목의 크기로 잘라내는 것으로 한다. 또한, 예를 들어 도전성 필름(10)이 롤형으로 되어 있는 경우에 있어서는, 도전성 필름(10)의 롤로부터 소정의 길이를 풀어냄과 함께, 롤의 긴 변 방향을 따라 연장되는 양단부를 포함하는 비유효 영역이 아니라, 품질이 안정되어 있는 중심부 부근의 유효 영역으로부터 원하는 크기로 잘라내는 것으로 한다.
<<광투과성 기재>>
광투과성 기재(11)로서는 광투과성을 가지면 특별히 한정되지 않는다. 예를 들어, 광투과성 기재(11)의 구성 재료로서는, 광투과성을 갖는 수지를 포함하는 기재를 들 수 있다. 이러한 수지로서는 광투과성을 가지면 특별히 한정되지 않지만, 예를 들어 폴리올레핀계 수지, 폴리카르보네이트계 수지, 폴리아크릴레이트계 수지, 폴리에스테르계 수지, 방향족 폴리에테르케톤계 수지, 폴리에테르술폰계 수지, 폴리이미드계 수지, 폴리아미드계 수지 또는 폴리아미드이미드계 수지, 또는 이들 수지를 2종 이상 혼합한 혼합물 등을 들 수 있다. 광투과성 기재는, 광투과성 기능층 등을 코팅할 때 코팅 장치에 접촉하므로 흠집이 나기 쉽지만, 폴리에스테르계 수지로 이루어지는 광투과성 기재는, 코팅 장치에 접촉해도 흠집이 나기 어렵기 때문에, 헤이즈값의 상승을 억제할 수 있다는 점, 및 내열성, 배리어성, 내수성에 대해서도 폴리에스테르계 수지 이외의 광투과성 수지로 이루어지는 광투과성 기재보다 우수하다는 점에서는, 이들 중에서도 폴리에스테르계 수지가 바람직하다.
도전성 필름으로서, 절첩 가능한 도전성 필름을 얻는 경우에는, 광투과성 기재를 구성하는 수지로서는, 플렉시블성이 양호하다는 점에서, 폴리이미드계 수지, 폴리아미드이미드계 수지, 폴리아미드계 수지, 폴리에스테르계 수지 또는 이들의 혼합물을 사용하는 것이 바람직하다. 또한, 이들 중에서도 우수한 플렉시블성을 가질 뿐만 아니라, 우수한 경도 및 투명성도 갖고, 또한 내열성도 우수하여 소성함으로써 더 우수한 경도 및 투명성을 부여할 수도 있다는 관점에서는, 폴리이미드계 수지, 폴리아미드계 수지 또는 이들의 혼합물이 바람직하다.
폴리올레핀계 수지로서는, 예를 들어 폴리에틸렌, 폴리프로필렌, 시클로올레핀 폴리머계 수지 등 중 적어도 1종을 구성 성분으로 하는 수지를 들 수 있다. 시클로올레핀 폴리머계 수지로서는, 예를 들어 노르보르넨 골격을 갖는 것을 들 수 있다.
폴리카르보네이트계 수지로서는, 예를 들어 비스페놀류(비스페놀 A 등)를 베이스로 하는 방향족 폴리카르보네이트 수지, 디에틸렌글리콜비스알릴카보네이트 등의 지방족 폴리카르보네이트 수지 등을 들 수 있다.
폴리아크릴레이트계 수지로서는, 예를 들어 폴리(메트)아크릴산메틸 기재, 폴리(메트)아크릴산에틸 기재, (메트)아크릴산메틸-(메트)아크릴산부틸 공중합체 등을 들 수 있다.
폴리에스테르계 수지로서는, 예를 들어 폴리에틸렌테레프탈레이트(PET), 폴리프로필렌테레프탈레이트, 폴리부틸렌테레프탈레이트(PBT), 폴리에틸렌나프탈레이트(PEN) 중 적어도 1종을 구성 성분으로 하는 수지를 들 수 있다. 이들 중에서도, 이하의 관점에서 PET가 바람직하다.
PET는, 폴리에스테르계 수지 중에서도, 수지 분자 구조상 플렉시블성을 가지면서, 기계 강도도 양호한 필름 고체 구조로 할 수 있다고 생각된다. 이것은 PET의 벤젠환에 에틸렌쇄라는 분자 구조가, 경도가 있으면서도 유연함도 낼 수 있는 구조로, 연신 방법이나 열을 가하는 방법 등에 따라 고체 구조가 바뀌어, 필름으로 되었을 때의 광학 특성이나 기계 특성을 다양하게 변화시킬 수 있기 때문이다. 이에 비해, PET 이외의 폴리에스테르계 수지의 하나인 PEN은, PET가 갖는 벤젠환보다 PEN 분자 내의 나프탈렌환이 큰 면을 차지하여, 고체화된 필름은 그 환 구조가 겹쳐지는 상태로 되기 쉽다. 그 때문에, PET보다 경도는 우수하지만, 유연함이 떨어져, 필름 내부에서 겹쳐진 결정끼리 박리되기 쉽고 취성을 갖는다. 또한, 폴리에스테르계 수지의 하나인 PBT는, PET와 마찬가지로 분자 내에 벤젠환을 1개 갖는 수지이며, 부틸렌은 에틸렌보다 탄소쇄부가 길다. 이 때문에, PET보다 유연성이 풍부한 것이 고려된다. 그러나, PBT에 있어서는, PBT의 성질인 빠른 결정화 속도의 영향에 의해 안정된 2축 연신이 곤란한 경우가 있다.
통상, 2축 연신 폴리에틸렌테레프탈레이트 필름에 있어서의 종방향의 연신 배율과 횡방향의 연신 배율은 크게 상이하지만, 광투과성 기재(11)가 폴리에스테르계 수지를 포함하는 경우, 광투과성 기재(11)에 있어서의 임의의 제1 방향(예를 들어, 종방향)의 연신 배율과 제1 방향과 직교하는 제2 방향(예를 들어, 횡방향)의 연신 배율은 가능한 한 동배율인 것이 바람직하다. 광투과성 기재(11)의 제1 방향의 연신 배율이 제2 방향의 연신 배율과 동배율이면, 제1 방향 및 제2 방향 중 어느 방향의 고체 구조의 성질이 지배적으로 되지 않고, 제1 방향 및 제2 방향 모두 거의 동일한 고체 구조로 될 것으로 추측되므로, 밸런스가 좋고, 절첩 시험의 내구성이 증가한다.
그런데, 연신 배율이 커질수록, 그 방향으로 분자 배향되어 결정화가 진행되고, 수지 재료가 고체화되었을 때의 구조 중에 비결정성 부분이 적어져 가는 것으로 생각된다. 본 발명에 있어서는 비결정성 부분이 고체 중에 적절하게 존재하는 것도 유연함, 유연성을 얻기 위해 중요하다고 생각하고 있다. 만일 제1 방향 또는 제2 방향의 한쪽의 연신 배율이 큰 경우에는, 연신 배율이 큰 방향이 갖는 고체 구조의 성질이 지배적으로 되고, 그 결과, 필름면 내, 막 내 고체 구조의 밸런스가 무너져 절첩 시험 시에 마이크로 크랙이 생기기 쉬워지고, 백화에도 영향을 주게 된다. 또한, 연신 배율이 지나치게 작지 않고, 지나치게 크지 않은 것도 중요하다. 적절한 연신 배율이면, 바람직한 고체 구조, 결정 상태나 결정의 크기, 비결정부의 분량 등도 최적화될 것으로 추측되며, 그 결과, 플렉시블성이 양호하고, 또한 기계 강도도 양호하게 된다고 생각된다.
구체적으로는, 광투과성 기재(11)가 폴리에스테르계 수지를 포함하는 경우, 광투과성 기재(11)의 제1 방향의 연신 배율 및 제2 방향의 연신 배율은 1.5배 내지 3.9배가 바람직하고, 또한 2.0배 내지 3.5배가 보다 바람직하다. 또한, 광투과성 기재(11)에 있어서의 제2 방향의 연신 배율에 대한 제1 방향의 연신 배율의 비(제1 방향의 연신 배율/제2 방향의 연신 배율)는 0.8 이상 1.2 이하가 바람직하다. 이 비는 1에 가까울수록 바람직하다. 따라서, 이 비의 하한은 0.85 이상, 0.90 이상 또는 0.95 이상이 보다 바람직하고, 상한은 1.15 이하, 1.10 이하 또는 1.07 이하가 보다 바람직하다. 또한, 광투과성 기재(11)는 연신 속도를 6.5m/min 내지 8.5m/min으로 하여 제1 방향 및 제2 방향으로 연신한 것이어도 된다. 제1 방향의 연신 배율 및 제2 방향의 연신 배율이 상기 배율이면 되므로, 연신 방법은 특별히 한정되지 않고, 동시 2축 연신, 축차 2축 연신의 어느 것이어도 된다.
거의 동배율의 2축 연신 PET이고, 또한 연신 기재에서 알려져 있는 보잉 현상 영향이 강한 양단 부분이 아니라, 그 영향이 약한 중앙부가 본 발명에서 가장 바람직한 PET의 구조를 갖고 있다고 생각된다. 즉, 주의깊게 2축 연신된 부분이기 때문에, 제1 방향 및 제2 방향의 결정성 및 비결정성 상태나 분자 배향 상태가 가장 좋은 밸런스로 되고, 그 때문에 플렉시블성과 기계 강도를 가장 양호하게 할 수 있다.
또한, 광투과성 기재(11)는, 제1 방향 및 제2 방향으로 연신되기에 앞서 일정 온도로 예열해도 된다. 이때, 예열 온도는 유리 전이 온도(Tg)+5℃ 내지 Tg+50℃의 범위가 바람직하며, Tg가 낮을수록 연신성이 좋아지지만 파단이 발생할 수 있다. 따라서, 약 78℃로 예열하고 나서 연신하는 것이 바람직하다. 광투과성 기재(11)는 완전히 연신되고 나서 열처리되어 고정된 것이어도 된다. 이때, 열처리 온도는 160℃ 내지 230℃여도 된다.
플렉시블성에 대하여, 더욱 바람직한 PET의 구조란, 고체 구조 중에 적절하게 비결정성 부분이 있고, 제1 방향 및 제2 방향의 평균적인 구조를 갖고 있는 것으로 추측된다. 이 때문에, 본 발명자들은 이러한 고체 구조, 분자 결정성을 데이터화할 수 있다고 생각되는 이하의 방법에 의해 구해지는 결정화도로 나타내는 것을 생각하였지만, 예의 연구한 바, 결정화도가 그 측정 원리보다 필름 내 전부의 결정 상태를 평균화한 것이기 때문인지, PET 수지계 필름인 한, 광학 특성 등이 명백한 것으로 되어 있어도, 거의 마찬가지의 34 내지 54％ 범위로 되어 버려 판단할 수 없음을 알게 되었다. 예를 들어, 동일한 30㎛의 두께에서, 파장 589nm에 있어서의 면 내 위상차값 Re가 50nm인 PET와, 5000nm인 PET의 결정화도를 비교해도 동일한 44％ 정도였다. 즉, 광학 특성, 기계 강도와 결정화도의 관계성을 파악하는 것은 곤란하다고 생각된다. 그래서, 본 발명자들은 필름의 고체 구조(결정성, 비결정성) 등이 영향을 미치는, 필름의 광학 특성(Re, Nz 계수, △n)으로 평가를 시도한 바, 플렉시블성에 대하여 바람직한 범위를 파악할 수 있었다.
상기 결정화도는 이하와 같이 하여 구할 수 있다. 우선, PET 필름의 밀도는 PET 필름을 구성하는 각 성분의 질량의 총합을 각 성분의 체적의 총합으로 나눈 값으로 된다는 가정에 기초하여, PET 필름의 밀도를 구한다. PET 필름의 밀도는, JIS K7112:1980 준거의 방법(밀도 구배관법)에 따라 구하는 것으로 한다. 또한, PET 필름의 수지 성분은 결정 부분과 비결정 부분의 혼합물이며, PET의 결정 부분의 밀도를 1.46(g/㎤)으로 하고, 비결정 부분의 밀도를 1.34(g/㎤)로 한다. 그리고, 결정화도를 Xc(％)라고 하고, 결정 부분의 밀도(g/㎤)를 dc라고 하고, 비결정 부분의 밀도(g/㎤)를 da라고 하고, 측정 개소의 밀도(g/㎤)를 d라고 하였을 때, 하기 수식 (1)에 기초하여 결정화도를 구한다. 결정화도는 PET 필름의 밀도를 3점 측정하고, 그의 산술 평균값으로 한다.
Xc={dc(d-da)/d(dc-da)}×100 …(1)
종래의 2축 연신의 폴리에틸렌테레프탈레이트 기재에 있어서는, 폴리에틸렌테레프탈레이트 기재의 두께가 45㎛ 이상 125㎛ 이하인 경우에는, 면 내 위상차 Re는 1400nm 이상 5000nm 정도이지만, 본 발명자들은 예의 연구한 바, 광투과성 기재가 폴리에스테르계 수지를 포함하는 경우에는, 도전성 필름의 플렉시블성은 광투과성 기재의 면 내 위상차 Re가 낮은 쪽이 양호해지는 것을 알아냈다. 단, 광투과성 기재의 면 내 위상차 Re가 지나치게 낮은, 즉 폴리에틸렌테레프탈레이트가 비연신인 경우에는, 기계적 강도가 저하되어 버리므로, 980nm 이하의 면 내 위상차를 갖는 것이 바람직하다. 구체적으로는, 광투과성 기재(11)가 폴리에스테르계 수지를 포함하는 경우이며, 광투과성 기재의 두께가 45㎛ 이상 125㎛ 이하인 경우에는, 절첩 시험 시에 있어서의 백탁이나 마이크로 크랙을 억제하기 위해, 광투과성 기재(11)의 파장 589nm에 있어서의 면 내 위상차 Re는 110nm 이상 980nm 이하인 것이 바람직하다. 이 경우의 광투과성 기재(11)의 면 내 위상차 Re의 하한은 130nm 이상 또는 200nm 이상인 것이 보다 바람직하고, 상한은 680nm 이하 또는 480nm 이하인 것이 보다 바람직하다. 바람직한 Re는, 광투과성 기재의 두께에 따라 다르므로, 또 다른 두께 범위의 경우를 이하에 설명한다.
광투과성 기재(11)가 폴리에스테르계 수지를 포함하는 경우이며, 광투과성 기재(11)의 두께가 29㎛ 이상 45㎛ 미만인 경우에는, 절첩 시험 시에 있어서의 마이크로 크랙을 억제하기 위해, 면 내 위상차 Re는 40nm 이상 680nm 이하인 것이 바람직하다. 이 경우의 광투과성 기재(11)의 면 내 위상차 Re의 하한은 60nm 이상 또는 110nm 이상인 것이 보다 바람직하고, 상한은 480nm 이하 또는 350nm 이하인 것이 보다 바람직하다.
광투과성 기재(11)가 폴리에스테르계 수지를 포함하는 경우이며, 광투과성 기재(11)의 두께가 5㎛ 이상 29㎛ 미만인 경우에는, 절첩 시험 시에 있어서의 마이크로 크랙을 억제하기 위해, 파장 589nm에 있어서의 면 내 위상차 Re는 10nm 이상 450nm 이하인 것이 바람직하다. 이 경우의 광투과성 기재(11)의 면 내 위상차 Re의 하한은 30nm 이상, 55nm 이상 또는 90nm 이상인 것이 보다 바람직하고, 상한은 400nm 이하 또는 270nm 이하인 것이 보다 바람직하다.
광투과성 기재(11)가 폴리에스테르계 수지를 포함하는 경우, 이 광투과성 기재(11)의 Nz 계수는 2.0을 초과하는 것이 바람직하다(Nz>2.0). 광투과성 기재(11)의 Nz 계수가 2.0을 초과하면, 예를 들어 광투과성 기재(11)의 두께가 29㎛ 이하로 된 경우라도, 보호 필름으로 보강하지 않고 롤 투 롤로 코팅 그 밖의 제조가 가능하게 된다. Rth가 어느 정도 큼으로써, 광투과성 기재(11)의 기계 강도가 양호해지기 때문에, Nz 계수는 4.5 이상인 것이 보다 바람직하고, 8.0 이상인 것이 더욱 바람직하다.
상기 Nz 계수는, 광투과성 기재의 면 내에 있어서 굴절률이 가장 큰 방향인 지상축 방향의 굴절률을 nx, 면 내에 있어서 지상축 방향과 직교하는 방향인 진상축 방향의 굴절률을 ny, 광투과성 기재의 두께 방향의 굴절률을 nz라고 하면, 하기 수식 (2)로 표시된다.
Nz 계수=(nx-nz)/(nx-ny) … (2)
플렉시블성을 향상시키기 위해서는, 제1 방향 및 제2 방향에 있어서, 거의 동일한 고체 구조로 되는 것이 바람직한, 즉 광투과성 기재의 지상축 방향과 진상축 방향의 굴절률차가 작은 쪽이, 고체 내의 결정성, 비결정성, 분자 배향이 제1 방향 및 제2 방향에서의 차가 작아진다. 이 때문에, 상기 Δn은 0.0009 이상 0.02 이하인 것이 바람직하다. Δn의 하한은 0.0010 이상인 것이 보다 바람직하고, 상한은 0.0099 이하 이하인 것이 보다 바람직하다. Δn은, 하기 수식 (3)으로 표시된다.
Δn=nx-ny … (3)
상기 Re, Rth, 상기 nx, 상기 ny, 상기 nz, 상기 Δn, 상기 Nz 계수는, 위상차 필름ㆍ광학 재료 검사 장치(예를 들어, 제품명 「RETS-100」, 오츠카 덴시 가부시키가이샤제)를 사용하여 측정하는 것으로 한다. 상기 Re는 「E. P. Raynes、"The Optical Properties of Supertwisted Liquid Crystal Layers", Molecular Crystals and Liquid Crystals Letters vol.4, Issue 3-4, pp69-75(1987）」 등에 기초하는 것이다. 상기 Rth는, 이하의 수식 (4)에 의해 표시된다.
Rth={(nx+ny)/2-nz}×d … (4)
수식 (4) 중, nx, ny, nz는 상기 수식 (2)와 마찬가지이며, d는 광투과성 기재의 두께(㎛)이다.
RETS-100을 사용하여 상기 Re 등을 측정하는 경우에는, 이하의 수순에 따라 측정할 수 있다. 우선, RETS-100의 광원을 안정시키기 위해, 광원을 켜고 나서 60분 이상 방치한다. 그 후, 회전 검광자법을 선택함과 함께, θ 모드(각도 방향 위상차 측정 및 Rth 산출의 모드)를 선택한다. 이 θ 모드를 선택함으로써, 스테이지는 경사 회전 스테이지로 된다.
다음에, RETS-100에 이하의 측정 조건을 입력한다.
(측정 조건)
ㆍ리타데이션 측정 범위: 회전 검광자법
ㆍ측정 스폿 직경: φ5mm
ㆍ경사 각도 범위: -40°내지 40°
ㆍ측정 파장 범위: 400nm 내지 800nm
ㆍ폴리에스테르계 수지의 평균 굴절률(예를 들어, PET의 경우에는 N=1.617로 함)
ㆍ두께: SEM이나 광학 현미경으로 별도 측정한 두께
다음에, 이 장치에 샘플을 설치하지 않고, 백그라운드 데이터를 얻는다. 장치는 폐쇄계로 하고, 광원을 점등시킬 때마다 이것을 실시한다.
그 후, 이 장치 내의 스테이지 상에 샘플을 설치한다. 샘플의 형상은 어떠한 형상이어도 되며, 예를 들어 직사각형이어도 된다. 샘플의 크기는 50mm×50mm여도 된다. 샘플이 복수 존재하는 경우에는, 전부 동일한 방향으로 설치할 필요가 있다. 예를 들어, 샘플을 전부 동일한 방향으로 설치하기 위해 미리 표시를 전체 샘플에 붙여 두는 것이 바람직하다. 또한, 광투과성 기재가 도전성 필름 중에 존재하는 경우에는, 도전성 필름에 있어서의 도전부측의 면을 공기 계면측으로 하고, 또한 광투과성 기재측의 면을 스테이지측으로 한다. 또한, 도전성 필름의 양면에 도전부가 존재하는 경우에는, 양면 5점씩 측정하여, 10점의 측정값 중 최댓값과 최솟값을 뺀 8점의 산술 평균값을 구해도 된다.
샘플을 설치한 후, 온도 23℃ 및 상대 습도 50％의 환경 하에서, XY 평면 상에서 스테이지를 360°회전시켜 진상축 및 지상축을 측정한다. 측정 종료 후, 지상축을 선택한다. 그 후, 지상축을 중심으로 스테이지가 설정한 각도 범위로 기울면서 측정이 행해지고, 10°간격으로 설정 경사 각도 범위 및 설정 파장 범위의 데이터(Re, Rth, 지상축 각도, nx, ny, nz, Δn, Nz)가 얻어진다. 면 내 위상차 Re는, 입사각 0°및 파장 589nm의 광으로 측정하였을 때의 값으로 한다. 면 내 위상차값 Re는 위치가 다른 5점에서 측정한다. 구체적으로는, 우선, 도 6에 도시되는 바와 같이 샘플(S2)의 중심(B1)을 통과하는 2개의 직교하는 가상선(IL1, IL2)을 긋는다. 이 가상선(IL1, IL2)을 그으면, 샘플이 4개의 구획으로 나누어진다. 그리고, 각 구획에 있어서 중심(B1)으로부터 등거리에 있는 1점, 합계 4점(B2 내지 B4)를 설정하고, 중심(B1) 및 점(B2 내지 B4)의 합계 5점에서 측정한다. 그리고, 5점의 측정값 중 최댓값과 최솟값을 뺀 3점의 산술 평균값을 면 내 위상차값 Re로 한다. 또한, 광투과성 기재(11) 상에 도전부(12)나 광투과성 기능층(13) 등의 코팅층이 형성되어 있는 경우에 있어서도, 도전부는 도전성 섬유가 랜덤하게 배치되어 있고, 코팅층은 대략 광학 등방성이므로, 도전성 필름의 면 내 위상차값은, 광투과성 기재(11)의 면 내 위상차값 Re라고 간주할 수 있다.
광투과성 기재(11)가 폴리에스테르계 수지를 포함하는 경우, 이 광투과성 기재(11)의 연신에 의한 배향각(본 발명에 있어서는 면 내에서 가장 굴절률이 높은 방향, 즉 지상축 방향을 배향각으로 함)은 절댓값으로 71°이상 90°이하 또는 0°이상 19°이하인 것이 바람직하다. 이 범위 내이면, 연신 시의 보잉 현상의 영향이 적은 부분이 있기 때문에, 플렉시블성 향상에는 최적이다. 광투과성 기재(11)는, 연신 필름이기 때문에 보잉 현상을 발생시키기 쉽고 전체면 균일이 아니므로 다소의 어긋남이 있기 때문에, 상기 범위는 평균값으로서 ±5°는 허용 범위 내이다. 또한, 광투과성 기재(11)의 배향각을 상기한 RETS-100을 사용하여 측정하는 경우, 세트한 샘플의 상태(0°)로부터 면 내(xy 평면)에 있어서 우회전, 좌회전으로 +와 -로 나눈 측정이 되므로, 배향각은 절댓값으로 하였다. 또한, 상기 각도 범위가 2종류 존재하는 것은, 광투과성 기재(11)는 예를 들어 폭 1000 내지 3000mm×길이 1000 내지 5000m라고 하는 장척 롤형으로 제조되며, 어느 공정에서 재단된다. 그 재단 방향이나 재단 형상은 다양하다. 따라서, 광투과성 기재(11)로부터 잘라낸 샘플을 측정하면 측정 장치에 대한 샘플 설치 방향에 따라, 지상축 방향이 90°어긋나는 경우가 있기 때문이다.
방향족 폴리에테르케톤계 수지로서는, 예를 들어 폴리에테르에테르케톤(PEEK) 등을 들 수 있다.
폴리이미드계 수지는, 그 일부에 폴리아미드 구조를 포함하고 있어도 된다. 포함하고 있어도 되는 폴리아미드 구조로서는, 예를 들어 트리멜리트산 무수물과 같은 트리카르복실산 잔기를 포함하는 폴리아미드이미드 구조나, 테레프탈산과 같은 디카르복실산 잔기를 포함하는 폴리아미드 구조를 들 수 있다. 폴리아미드계 수지는, 지방족 폴리아미드뿐만 아니라, 방향족 폴리아미드(아라미드)를 포함하는 개념이다. 구체적으로는, 폴리이미드계 수지로서는, 예를 들어 하기 화학식 (1) 및 (2)로 표시되는 구조를 갖는 화합물을 들 수 있다. 하기 화학식 중, n은 반복 단위이며, 2 이상의 정수를 나타낸다. 또한, 하기 화학식 (1) 및 (2)로 표시되는 화합물 중에서도, 화학식 (1)로 표시되는 화합물은 저위상차 및 고투명이므로 바람직하다.
Figure pct00001
Figure pct00002
광투과성 기재(11)의 두께는 특별히 한정되지 않지만, 500㎛ 이하로 하는 것이 가능하며, 광투과성 기재(11)의 두께의 하한은 핸들링성 등의 관점에서 3㎛ 이상, 5㎛ 이상, 10㎛ 이상 또는 20㎛ 이상인 것이 보다 바람직하다. 광투과성 기재(11)의 두께의 상한은 박막화의 관점에서 250㎛ 이하, 100㎛ 이하, 80㎛ 이하, 50㎛ 이하, 또한 플렉시블성을 중요시하는 경우에는 35㎛ 이하, 특히 18㎛ 이하인 것이 보다 바람직하다. 광투과성 기재의 두께는, 투과형 전자 현미경(TEM), 주사 투과형 전자 현미경(STEM) 또는 주사형 전자 현미경(SEM)을 사용하여 촬영된 광투과성 기재의 단면 사진으로부터 랜덤하게 10개소 두께를 측정하고, 측정된 10개소의 두께 중 최댓값과 최솟값을 뺀 8개소의 두께의 평균값으로 한다. 광투과성 기재는 일반적으로 두께 불균일이 존재한다. 본 발명에 있어서는, 광투과성 기재는 광학 용도이기 때문에, 두께 불균일은 두께 평균값±2㎛ 이하, 나아가 ±1㎛ 이하가 바람직하다.
투과형 전자 현미경(TEM)이나 주사 투과형 전자 현미경(STEM)을 사용하여 광투과성 기재의 두께를 측정하는 경우, 도전부의 막 두께의 측정 방법과 마찬가지의 방법에 의해 측정할 수 있다. 단, 광투과성 기재의 단면 사진을 촬영할 때의 배율은 100 내지 2만배로 한다. 주사형 전자 현미경(SEM)을 사용하여 광투과성 기재의 두께를 측정하는 경우, 광투과성 기재의 단면은 울트라 마이크로톰(제품명 「울트라 마이크로톰 EM UC7」, 라이카 마이크로시스템즈사제) 등을 사용하여 얻으면 된다. 또한, TEM이나 STEM용 측정 샘플은, 상기 울트라 마이크로톰을 사용하여, 송출 두께 100nm로 설정하여 초박 절편을 제작한다. 제작한 초박 절편을 콜로디온막 구비 메쉬(150)로 채취하여 TEM이나 STEM용 측정 샘플로 한다. 울트라 마이크로톰 절삭 시에는, 샘플을 수지 포매하는 등 절삭하기 쉬운 밑처리를 해도 된다.
은 나노와이어 등의 도전성 섬유 자체는, 예를 들어 플렉시블성에 적합하지만, 도전성 섬유를 포함하는 도전부를 적층하기 위한 광투과성 기재나 기능층(도전부를 제외함)의 두께가 두꺼우면, 절첩 시에 굴곡부에 있어서의 광투과성 기재나 기능층에 균열이 생기고, 그 균열이 원인으로 도전성 섬유가 단선되어 버릴 우려가 있고, 또한 굴곡부에 있어서의 광투과성 기재나 기능층에 접은 자국이나 마이크로 크랙이 발생해 버리는 경우가 있다. 상기한 단선에 의해 목적으로 하는 저항값이 얻어지지 않는 것에 더하여, 외관 불량, 구체적으로는 백탁 현상이나 크랙 기인의 밀착 불량 등이 발생해 버릴 우려가 있다. 이 때문에, 도전성 필름을 플렉시블 용도로 사용하는 경우에는, 광투과성 기재나 기능층의 두께 제어나 각 층간의 밀착성(재료가 영향을 미치는 화학적 결합에 의한 밀착이나, 크랙이 발생하지 않는다고 하는 물리적인 밀착)이 중요하게 된다. 특히, 광투과성 기재(11)가 폴리에스테르계 수지를 포함하는 경우나 폴리이미드계 수지를 포함하는 경우에도, 두께에 따라 균열 정도가 바뀌므로, 광투과성 기재의 두께 제어가 중요하게 된다.
광투과성 기재(11)가, 예를 들어 폴리에스테르계 수지를 포함하는 경우에는, 광투과성 기재(11)의 두께는 45㎛ 이하가 바람직하다. 이 광투과성 기재(11)의 두께가 45㎛ 이하이면, 절첩 시에 굴곡부에 있어서의 광투과성 기재(11)의 균열을 억제할 수 있고, 또한 굴곡부에 있어서의 백탁 현상을 억제할 수 있다. 이 경우의 광투과성 기재(11)의 두께의 상한은 35㎛ 이하, 29㎛ 이하, 특히 18㎛ 이하인 것이 바람직하다. 또한, 이 경우의 광투과성 기재(11)의 두께의 하한은, 핸들링성 등의 관점에서, 5㎛ 이상인 것이 바람직하다.
광투과성 기재(11)가, 예를 들어 폴리이미드계 수지, 폴리아미드계 수지, 폴리아미드이미드계 수지 또는 이들의 혼합물을 포함하는 경우에는, 절첩 시의 광투과성 기재(11)의 균열의 억제, 광학 특성이나 기계 특성의 관점에서 광투과성 기재(11)의 두께는 얇은 편이 좋으며, 구체적으로는 75㎛ 이하가 바람직하다. 이 경우의 광투과성 기재(11)의 두께의 상한은 70㎛ 이하, 50㎛ 이하, 35㎛ 이하, 29㎛ 이하, 그리고 특히 20㎛ 이하, 18㎛ 이하인 것이 바람직하다. 또한, 이 경우의 광투과성 기재(11)의 두께의 하한은, 핸들링성 등의 관점에서, 5㎛ 이상인 것이 바람직하다.
상기한 각 광투과성 기재의 두께가 35㎛ 이하인 경우, 특히 5㎛ 이상 20㎛ 이하 또는 18㎛ 이하인 경우에는, 제조 시에 보호 필름을 붙이면 가공 적성이 향상되므로 바람직하다.
광투과성 기재(11)는, 접착성 향상을 위해 코로나 방전 처리, 산화 처리 등의 물리적인 처리가 표면에 실시된 것이어도 된다. 또한, 광투과성 기재(11)는, 적어도 한쪽 면측에 다른 층과의 접착성을 향상시키기 위해, 권취 시의 첩부를 방지하기 위해, 및/또는 다른 층을 형성하는 도포액의 크레이터링을 억제하기 위한 하지층을 갖는 것이어도 된다. 단, 도전성 섬유 및 분산매를 포함하는 도전성 섬유 함유 조성물을 사용하여, 하지층의 표면에 도전부를 형성하면, 분산계의 종류에 따라 정도는 다르지만, 분산매가 하지층에 침투함으로써 도전성 섬유도 하지층 중에 들어가 버려 전기 저항값이 상승해 버릴 우려가 있으므로, 광투과성 기재에 있어서의 도전부측에는 하지층을 구비하지 않고, 도전부는 광투과성 기재에 직접 마련되어 있는 것이 바람직하다. 본 명세서에 있어서는, 광투과성 기재의 적어도 한쪽 면측에 존재하고, 또한 광투과성 기재에 접하는 하지층은, 광투과성 기재의 일부를 이루는 것으로 하고, 광투과성 기능층에는 포함되지 않는 것으로 한다.
하지층은, 다른 층과의 밀착성을 향상시키는 기능, 권취 시의 첩부를 방지하는 기능, 및/또는 다른 층을 형성하는 도포액의 크레이터링을 억제하는 기능을 갖는 층이다. 광투과성 기재가 하지층을 갖고 있는지 여부는, 주사형 전자 현미경(SEM), 주사 투과형 전자 현미경(STEM) 또는 투과형 전자 현미경(TEM)을 사용하여, 1000 내지 50만배(바람직하게는 2.5만배 내지 5만배)로 광투과성 기재와 도전부의 계면 주변 및 광투과성 기재와 광투과성 기능층의 계면 주변의 단면을 관찰함으로써 확인할 수 있다. 또한, 하지층에는, 권취 시의 첩부 방지를 위해 이활제 등의 입자를 포함하는 경우가 있으므로, 광투과성 기재와 광투과성 기능층 사이에 입자가 존재함으로써도, 이 층이 하지층이라고 판단할 수 있다.
하지층의 막 두께는 10nm 이상 1㎛ 이하인 것이 바람직하다. 하지층의 막 두께가 10nm 이상이면, 하지층으로서의 기능이 충분히 발휘되고, 또한 하지층의 막 두께가 1㎛ 이하이면, 광학적으로 영향을 미칠 우려도 없다. 하지층의 막 두께는 주사형 전자 현미경(SEM), 주사 투과형 전자 현미경(STEM) 또는 투과형 전자 현미경(TEM)을 사용하여 1000 내지 50만배(바람직하게는 2.5만배 내지 5만배)로 촬영된 하지층의 단면 사진으로부터 랜덤하게 10개소 두께를 측정하고, 측정된 10개소의 두께의 산술 평균값으로 한다. 하지층의 막 두께의 하한은 30nm 이상인 것이 보다 바람직하고, 상한은 150nm 이하인 것이 보다 바람직하다. 하지층의 막 두께는, 도전부(12)의 막 두께와 마찬가지의 방법에 의해서도 측정할 수 있다. 또한, SEM, TEM 또는 STEM으로 단면 사진을 촬영할 때에는, 상술한 바와 같이 울트라 마이크로톰을 사용하여 측정 샘플을 작성하는 것이 바람직하다.
하지층은, 예를 들어 앵커제나 프라이머제를 포함하고 있다. 앵커제나 프라이머제로서는, 예를 들어 폴리우레탄 수지, 폴리에스테르 수지, 폴리염화비닐계 수지, 폴리아세트산비닐계 수지, 염화비닐-아세트산비닐 공중합체, 아크릴 수지, 폴리비닐알코올계 수지, 폴리비닐아세탈 수지, 에틸렌과 아세트산비닐 또는 아크릴산 등의 공중합체, 에틸렌과 스티렌 및/또는 부타디엔 등의 공중합체, 올레핀 수지 등의 열가소성 수지 및/또는 그의 변성 수지, 전리 방사선 중합성 화합물의 중합체 및 열중합성 화합물의 중합체 등 중 적어도 어느 것을 사용하는 것이 가능하다.
하지층은, 상기한 바와 같이 권취 시의 첩부 방지를 위해, 이활제 등의 입자를 포함하고 있어도 된다. 입자로서는 실리카 입자 등을 들 수 있다.
<<광투과성 기능층>>
광투과성 기능층(13)은, 광투과성 기재(11)의 제2 면(11B)측에 마련되어 있다. 본 명세서에 있어서의 「광투과성 기능층」이란, 광투과성을 가지며, 또한 도전성 필름에 있어서 어떠한 기능을 발휘하는 것이 의도된 층이다. 구체적으로는, 광투과성 기능층으로서는, 예를 들어 하드 코트 기능, 굴절률 조정 기능 및/또는 색감 조정 기능을 발휘하기 위한 층을 들 수 있다. 광투과성 기능층은 단층뿐만 아니라, 2층 이상 적층된 것이어도 된다. 광투과성 기능층이 2층 이상 적층된 것인 경우, 각각의 층이 갖는 기능은 동일해도 되지만, 달라도 된다. 본 실시 형태에 있어서는, 광투과성 기능층(13)이 하드 코트 기능을 발휘하는 층, 즉 하드 코트층인 경우에 대하여 설명한다. 플렉시블성을 얻는 경우에는, 광투과성 기능층이 하드 코트층 이외의 층이어도 된다. 그 경우에는, 광투과성 기능층은 이하에 나타내는 연필 경도나 단면 경도 미만이어도 된다. 이러한 경우라도 광투과성 기재 단체의 상태보다 기계 강도가 높아지므로, 하드 코트층으로서 기능한다.
광투과성 기능층(13)은, JIS K5600-5-4:1999에서 규정되는 연필 경도 시험(4.9N 하중)에서 「H」 이상의 경도를 갖는 층으로 되어 있다. 연필 경도를 「H」 이상으로 함으로써, 도전성 필름(10)이 단단해져 내구성을 향상시킬 수 있다. 또한, 광투과성 기능층의 인성 및 컬의 방지의 관점에서, 도전성 필름(10)의 표면(10A)의 연필 경도의 상한은 2H 내지 4H 정도로 하는 것이 바람직하다.
광투과성 기능층(13)의 인덴테이션 경도(HIT)는 100MPa 이상인 것이 바람직하다. 플렉시블성이 가장 중요한 경우에는 20 내지 100MPa 미만인 것이 바람직하다. 광투과성 기능층(13)의 인덴테이션 경도의 하한은 200MPa 이상 또는 300MPa 이상이어도 되며, 또한 상한은 마이크로 크랙을 방지하고, 광투과성 기능층, 광투과성 기재, 도전부의 각 층 계면에 있어서의 밀착성을 유지하는 관점에서, 800MPa 이하여도 된다. 이러한 하한 및 상한으로 함으로써, 도전성 섬유 등에 의한 도전부 자체의 플렉시블성을 유지할 수 있다. 또한, 도전부를 갖는 구조에 있어서, 실용화를 위해서는 절첩 시험 후에도 저항값, 물리 특성, 광학 특성이 시험 전과 거의 동일한 것이 필요하다. 또한, 광투과성 기능층은, 가공 시의 흠집 발생을 방지하는 역할의 층으로서 유효하다. 이러한 점으로부터, 은 나노와이어 등의 도전성 섬유가 갖는 플렉시블성을 살리면서, 또한 상술한 바와 같은 실용을 위한 물성을 얻기 위해서는, 상기한 수치 범위 내에 있는 것이 바람직하다. 또한, 용도에 따라 다르지만, 광투과성 기재의 한쪽 면측에만 광투과성 기능층이 마련되는 경우보다, 광투과성 기재의 양면측에 광투과성 기능층이 마련되는 구성이 바람직하다.
본 명세서에 있어서의 「인덴테이션 경도」란, 압자의 부하부터 하중 제거까지의 하중-변위 곡선으로부터 구해지는 값이다. 상기 인덴테이션 경도(HIT)의 측정은, 온도 23±5℃ 및 상대 습도 30％ 이상 70％ 이하의 환경 하에서, 측정 샘플에 대하여 HYSITRON(하이지트론)사제의 「TI950 TriboIndenter」를 사용하여 행하는 것으로 한다. 측정 샘플은, 상기한 SEM에 의한 단면 사진의 촬영 시에 제작된 샘플과 동일한 방법으로 제작해도 된다. 광투과성 기능층(13)의 막 두께가 얇은 경우에는, 표면ㆍ계면 절삭 시험 장치(Surface And Interfacial Cutting Analysis System: SAICAS) 등의 기울기 절삭 장치에 의해 측정 면적을 충분히 크게 하는 것이 바람직하다. 통상, 단면 분석은 표면에 대하여 수직으로 시료를 절단한 면(수직 단면)을 분석하는데, 다층 구조의 시료에서 각 층의 층 두께가 얇은 경우, 넓은 분석 영역을 필요로 하는 경우, 특정한 층을 선택적으로 분석하기는 곤란하다. 그러나, 기울기 절삭에 의해 단면을 제작한 경우, 수직 단면에 비하여 시료면을 넓게 노출시킬 수 있다. 예를 들어, 수평면에 대하여 10°의 경사면을 제작하면, 수직 단면에 비하여 시료면은 6배 조금 넓어진다. 이 때문에, SAICAS로 기울기 절삭에 의한 단면을 제작함으로써, 수직 단면에서는 분석 곤란한 시료에 대해서도 분석이 가능하게 된다. 다음에, 얻어진 측정 샘플의 단면에 있어서, 평탄한 개소를 찾고, 이 평탄한 개소에 있어서, 변위 기준의 측정에서 최대 압입 변위가 100nm로 되도록 속도 10nm/초로 베르코비치(Berkovich) 압자(삼각추, BRUKER사제의 TI-0039)를, 10초간 변위 0nm로부터 변위 100nm까지 부하를 가하면서 광투과성 기능층(13)에 수직으로 압입한다. 여기서, 베르코비치 압자는, 광투과성 기재의 영향을 피하기 위해 및 광투과성 기능층의 측연부의 영향을 피하기 위해, 광투과성 기재와 광투과성 기능층의 계면으로부터 광투과성 기능층의 중앙측으로 500nm 이격되며, 광투과성 기능층의 양측단으로부터 각각 광투과성 기능층의 중앙측으로 500nm 이상 이격된 광투과성 기능층의 부분 내에 압입하는 것으로 한다. 그 후 변위 100nm로 5초간 유지한 후, 10초간 변위 100nm에서부터 변위 0nm까지 하중 제거한다. 그리고, 이때의 압입 하중 F(N)에 대응하는 압입 깊이 h(nm)를 연속적으로 측정하고, 하중-변위 곡선을 작성한다. 작성된 하중-변위 곡선으로부터 인덴테이션 경도를, 하기 수식 (5)와 같이 최대 압입 하중 Fmax(N)를, 압자와 광투과성 기능층(13)이 접해 있는 접촉 투영 면적 Ap(㎟)로 나눈 값에 의해 구한다. 인덴테이션 경도는, 10개소 측정하여 얻어진 값 중 최댓값과 최솟값을 뺀 8개소분의 측정값의 산술 평균값으로 한다. Ap는 표준 시료의 용융 석영을 사용하여, Oliver-Pharr법으로 압자 선단 곡률을 보정한 접촉 투영 면적이다.
HIT=Fmax/Ap … (5)
광투과성 기능층을 갖는 도전성 필름의 물리 특성을 제어하기 위해서는, 광투과성 기능층 자체의 탄성률 등을 측정하는 것을 생각할 수 있지만, 3차원 가교 구조를 갖는 광투과성 기능층은 박막 또한 취성을 갖기 때문에 단층으로 필름화는 곤란하며, 광투과성 기능층을 단층으로 하여 탄성률 등을 측정하는 것은 곤란하다. 이 때문에, 상기에 있어서는 나노인덴테이션법에 의한 경도 측정에 의해 평가를 행하고 있다. 이 방법에 의해, 광투과성 기재의 영향에 구애되지 않고, 박막 고분자 재료라도 막 자체의 물성 측정이 가능하게 되고, 또한 탄성/소성 변형 물질의, 하중 변위 곡선으로부터 상기한 바와 같이 수식 (5)에 의해 경도의 해석이 가능하다.
광투과성 기능층(13)의 막 두께는 0.2㎛ 이상 15㎛ 이하인 것이 바람직하다. 광투과성 기능층(13)의 막 두께가 0.2㎛ 이상이면, 원하는 경도를 얻을 수 있고, 또한 광투과성 기능층(13)의 막 두께가 15㎛ 이하이면, 도전성 필름(10)의 박형화를 도모할 수 있다. 광투과성 기능층(13)의 막 두께의 하한은, 하드 코트성의 관점에서, 0.3㎛ 이상, 0.5㎛ 이상 또는 0.7㎛ 이상인 것이 보다 바람직하다. 또한, 광투과성 기능층(13)의 막 두께의 상한은, 광투과성 기능층(13)의 박막화를 도모하는 관점에서, 12㎛ 이하, 10㎛ 이하, 7㎛ 이하, 5㎛ 이하 또는 2㎛ 이하인 것이 보다 바람직하다. 단, 광투과성 기재의 양면에 광투과성 기능층을 적층하는 경우에는, 상기한 광투과성 기능층(13)의 막 두께보다 얇은 것이 바람직하다. 이 경우, 박막화를 도모하고, 또한 양호한 플렉시블성을 얻는 경우라면, 각 광투과성 기능층의 막 두께는 3㎛ 이하, 1.5㎛ 이하, 1㎛ 이하인 것이 바람직하고, 특히 굴곡부인 φ가 2mm 미만, 예를 들어 φ가 0.1 내지 1mm 미만인 경우에는, 각 광투과성 기능층의 막 두께는 0.8㎛ 이하, 0.7㎛ 이하, 나아가 0.5㎛ 이하인 것이 좋다. 또한, 후술하는 바와 같이 도전층(12)의 막 두께는 300nm 미만인 것이 바람직하지만, 광투과성 기능층 상에 도전층을 적층한 경우, 광투과성 기능층 중에 도전층이 혼재해 버리는 경우가 있다. 그러한 경우, 기능층과 도전층의 계면은 판별할 수 없는 경우가 있다. 이 경우에는 광투과성 기능층의 상기 바람직한 막 두께란, 광투과성 기능층과 도전층의 합계 막 두께여도 된다.
광투과성 기능층의 두께는, 투과형 전자 현미경(TEM), 주사 투과형 전자 현미경(STEM) 또는 주사형 전자 현미경(SEM)을 사용하여 촬영된 광투과성 기능층의 단면 사진으로부터 랜덤하게 10개소 두께를 측정하고, 측정된 10개소의 두께 중 최댓값과 최솟값을 뺀 8개소의 두께의 평균값으로 한다. 광투과성 기능층은, 일반적으로 두께 불균일이 존재한다. 본 발명에 있어서는, 광투과성 기능층은 광학 용도이기 때문에, 두께 불균일은 두께 평균값±10％ 이하, 나아가 두께 평균값±5％ 이하가 바람직하다.
투과형 전자 현미경(TEM)이나 주사 투과형 전자 현미경(STEM)을 사용하여 광투과성 기재의 두께를 측정하는 경우, 도전부의 막 두께의 측정 방법과 마찬가지의 방법에 의해 측정할 수 있다. 단, 광투과성 기재의 단면 사진을 촬영할 때의 배율은 100 내지 2만배로 한다. 주사형 전자 현미경(SEM)을 사용하여 광투과성 기재의 두께를 측정하는 경우, 광투과성 기재의 단면은, 울트라 마이크로톰(제품명 「울트라 마이크로톰 EM UC7」, 라이카 마이크로시스템즈사제) 등을 사용하여 얻으면 된다. 또한, TEM이나 STEM용 측정 샘플은, 상기 울트라 마이크로톰을 사용하여, 송출 두께 100nm로 설정하여 초박 절편을 제작한다. 제작한 초박 절편을 콜로디온막 구비 메쉬(150)로 채취하여 TEM이나 STEM용 측정 샘플로 한다. 울트라 마이크로톰 절삭 시에는, 측정 샘플을 수지 포매하는 등 절삭하기 쉽도록 밑처리를 해도 된다.
광투과성 기재(11)의 두께가 얇은 경우, 라인에 통과시키기 어려워지고, 또한 옆으로 비켜나기 쉬워져, 흠집이 생기기 쉬운 등 공정상의 취급이 곤란해지므로, 도전성 필름(10)은 적어도 광투과성 기재(11)의 편면에 광투과성 기능층(13)을 마련하는 것이 바람직하다. 도전성 필름(10)이 플렉시블 용도로 사용되는 경우에는, 광투과성 기능층(13)을 광투과성 기재(11)에 밀착시키고, 또한 절첩 시에 광투과성 기재(11)에 추종시키는 것이 중요하게 된다. 이러한 광투과성 기재(11)에 밀착되고, 또한 절첩 시에 광투과성 기재(11)에 추종 가능한 광투과성 기능층(13)을 형성하기 위해서는, 광투과성 기재(11)의 두께에 대한 광투과성 기능층(13)의 막 두께의 밸런스도 중요하게 된다.
광투과성 기능층(13)은, 적어도 광투과성 수지로 구성하는 것이 가능하다. 또한, 광투과성 기능층(13)은, 광투과성 수지 외에 무기 입자, 유기 입자 및 레벨링제를 포함하고 있어도 된다.
<광투과성 수지>
광투과성 기능층(13)에 있어서의 광투과성 수지로서는, 중합성 화합물의 중합체(경화물, 가교물)를 포함하는 것을 들 수 있다. 광투과성 수지는, 중합성 화합물의 중합체 외에, 용제 건조형 수지를 포함하고 있어도 된다. 중합성 화합물로서는, 전리 방사선 중합성 화합물 및/또는 열중합성 화합물을 들 수 있다. 이들 중에서도 경화 속도가 빠르고, 또한 설계하기 쉽다는 점에서, 중합성 화합물로서 전리 방사선 중합성 화합물이 바람직하다.
전리 방사선 중합성 화합물은, 1분자 중에 전리 방사선 중합성 관능기를 적어도 하나 갖는 것이다. 본 명세서에 있어서의 「전리 방사선 중합성 관능기」란, 전리 방사선 조사에 의해 중합 반응할 수 있는 관능기이다. 전리 방사선 중합성 관능기로서는, 예를 들어 (메트)아크릴로일기, 비닐기, 알릴기 등의 에틸렌성 불포화기를 들 수 있다. 또한, 「(메트)아크릴로일기」란, 「아크릴로일기」 및 「메타크릴로일기」의 양쪽을 포함하는 의미이다. 또한, 전리 방사선 중합성 화합물을 중합할 때 조사되는 전리 방사선으로서는 가시광선, 자외선, X선, 전자선, α선, β선 및 γ선을 들 수 있다.
전리 방사선 중합성 화합물로서는, 전리 방사선 중합성 모노머, 전리 방사선 중합성 올리고머 또는 전리 방사선 중합성 프리폴리머를 들 수 있으며, 이들을 적절하게 조정하여 사용할 수 있다. 전리 방사선 중합성 화합물로서는, 전리 방사선 중합성 모노머와, 전리 방사선 중합성 올리고머 또는 전리 방사선 중합성 프리폴리머의 조합이 바람직하다.
전리 방사선 중합성 모노머로서는, 예를 들어 2-히드록시에틸(메트)아크릴레이트, 2-히드록시프로필(메트)아크릴레이트, 2-에틸헥실(메트)아크릴레이트 등의 수산기를 포함하는 모노머나, 에틸렌글리콜디(메트)아크릴레이트, 디에틸렌글리콜디(메트)아크릴레이트, 트리에틸렌글리콜디(메트)아크릴레이트, 테트라에틸렌글리콜디(메트)아크릴레이트, 테트라메틸렌글리콜디(메트)아크릴레이트, 트리메틸올프로판트리(메트)아크릴레이트, 트리메틸올에탄트리(메트)아크릴레이트, 펜타에리트리톨디(메트)아크릴레이트, 펜타에리트리톨트리(메트)아크릴레이트, 펜타에리트리톨테트라(메트)아크릴레이트, 디펜타에리트리톨테트라(메트)아크릴레이트, 디펜타에리트리톨헥사(메트)아크릴레이트, 글리세롤(메트)아크릴레이트 등의 (메트)아크릴산에스테르류를 들 수 있다.
전리 방사선 중합성 올리고머로서는, 2관능 이상의 다관능 올리고머가 바람직하고, 전리 방사선 중합성 관능기가 3개(3관능) 이상인 다관능 올리고머가 바람직하다. 상기 다관능 올리고머로서는, 예를 들어 폴리에스테르(메트)아크릴레이트, 우레탄(메트)아크릴레이트, 폴리에스테르-우레탄(메트)아크릴레이트, 폴리에테르(메트)아크릴레이트, 폴리올(메트)아크릴레이트, 멜라민(메트)아크릴레이트, 이소시아누레이트(메트)아크릴레이트, 에폭시(메트)아크릴레이트 등을 들 수 있다.
전리 방사선 중합성 프리폴리머는, 중량 평균 분자량이 1만을 초과하는 것이며, 중량 평균 분자량으로서는 1만 이상 8만 이하가 바람직하고, 1만 이상 4만 이하가 보다 바람직하다. 중량 평균 분자량이 8만을 초과하는 경우에는, 점도가 높기 때문에 도공 적성이 저하되어 버려, 얻어지는 광투과성 수지의 외관이 악화될 우려가 있다. 다관능 프리폴리머로서는 우레탄(메트)아크릴레이트, 이소시아누레이트(메트)아크릴레이트, 폴리에스테르-우레탄(메트)아크릴레이트, 에폭시(메트)아크릴레이트 등을 들 수 있다.
열중합성 화합물은, 1분자 중에 열중합성 관능기를 적어도 하나 갖는 것이다. 본 명세서에 있어서의 「열중합성 관능기」란, 가열에 의해 동일한 관능기끼리 또는 다른 관능기와의 사이에서 중합 반응할 수 있는 관능기이다. 열중합성 관능기로서는 수산기, 카르복실기, 이소시아네이트기, 아미노기, 환상 에테르기, 머캅토기 등을 들 수 있다.
열중합성 화합물로서는, 특별히 한정되지 않으며, 예를 들어 에폭시 화합물, 폴리올 화합물, 이소시아네이트 화합물, 멜라민 화합물, 우레아 화합물, 페놀 화합물 등을 들 수 있다.
용제 건조형 수지는 열가소성 수지 등, 도공 시에 고형분을 조정하기 위해 첨가한 용제를 건조시키기만 하여 피막으로 되는 수지이다. 용제 건조형 수지를 첨가한 경우, 광투과성 기능층(13)을 형성할 때, 도액의 도포면의 피막 결함을 유효하게 방지할 수 있다. 용제 건조형 수지로서는 특별히 한정되지 않으며, 일반적으로 열가소성 수지를 사용할 수 있다.
열가소성 수지로서는, 예를 들어 스티렌계 수지, (메트)아크릴계 수지, 아세트산비닐계 수지, 비닐에테르계 수지, 할로겐 함유 수지, 지환식 올레핀계 수지, 폴리카르보네이트계 수지, 폴리에스테르계 수지, 폴리아미드계 수지, 셀룰로오스 유도체, 실리콘계 수지 및 고무 또는 엘라스토머 등을 들 수 있다.
열가소성 수지는 비결정성이고, 또한 유기 용매(특히 복수의 폴리머나 경화성 화합물을 용해 가능한 공통 용매)에 가용인 것이 바람직하다. 특히, 투명성이나 내후성이라는 관점에서, 스티렌계 수지, (메트)아크릴계 수지, 지환식 올레핀계 수지, 폴리에스테르계 수지, 셀룰로오스 유도체(셀룰로오스에스테르류 등) 등이 바람직하다.
<무기 입자>
무기 입자는 광투과성 기능층(13)의 기계적 강도나 연필 강도를 향상시키기 위한 성분이며, 무기 입자로서는, 예를 들어 실리카(SiO2) 입자, 알루미나 입자, 티타니아 입자, 산화주석 입자, 안티몬 도프 산화주석(약칭: ATO) 입자, 산화아연 입자 등의 무기 산화물 입자를 들 수 있다. 이들 중에서도 경도를 보다 높이는 관점에서 실리카 입자가 바람직하다. 실리카 입자로서는 구형 실리카 입자나 이형 실리카 입자를 들 수 있지만, 이들 중에서도 이형 실리카 입자가 바람직하다. 본 명세서에 있어서의 「구형 입자」란, 예를 들어 진구형, 타원구형 등의 입자를 의미하고, 「이형 입자」란, 감자 표면형의 랜덤한 요철을 표면에 갖는 형상의 입자를 의미한다. 상기 이형 입자는, 그 표면적이 구형 입자와 비교하여 크기 때문에, 이러한 이형 입자를 함유함으로써, 상기 중합성 화합물 등과의 접촉 면적이 커지고, 광투과성 기능층(13)의 연필 경도를 보다 우수한 것으로 할 수 있다. 광투과성 기능층(13)에 포함되어 있는 실리카 입자가 이형 실리카 입자인지 여부는, 광투과성 기능층(13)의 단면을 투과형 전자 현미경(TEM) 또는 주사 투과형 전자 현미경(STEM)으로 관찰함으로써 확인할 수 있다. 구형 실리카 입자를 사용하는 경우, 구형 실리카 입자의 입자경이 작을수록 광투과성 기능층의 경도가 높아진다. 이에 비해, 이형 실리카 입자는, 시판되고 있는 가장 작은 입자경의 구형 실리카 입자만큼 작지 않아도, 이 구형 실리카와 동등한 경도를 달성할 수 있다.
이형 실리카 입자의 평균 입자경은 1nm 이상 100nm 이하인 것이 바람직하다. 이형 실리카 입자의 평균 입자경이 이 범위라도, 평균 입자경이 1nm 이상 45nm 이하인 구형 실리카와 동등한 경도를 달성할 수 있다. 이형 실리카 입자의 평균 입경은, 투과형 전자 현미경(TEM) 또는 주사 투과형 전자 현미경(STEM)을 사용하여 촬영한 광투과성 기능층의 단면의 화상으로부터 입자의 외주의 2점간 거리의 최댓값(장경)과 최솟값(단경)을 측정하여 입자경을 구하고, 20개의 입자의 입자경 중 최댓값과 최솟값을 빼고 남은 18개분의 입자경의 산술 평균값으로 한다. 또한, 구형 실리카 입자의 평균 입자경은, 투과형 전자 현미경(TEM) 또는 주사 투과형 전자 현미경(STEM)을 사용하여 배율 1만배 내지 10만배로 촬영한 입자 단면의 화상으로부터 20개의 입자의 입자경을 측정하고, 20개의 입자의 입자경의 산술 평균값으로 한다. 주사 투과형 전자 현미경(STEM)(예를 들어, 제품명 「S-4800(TYPE2)」, 가부시키가이샤 히타치 하이테크놀러지즈사제)을 사용하여 단면 사진의 촬영을 행할 때에는, 검출기(선택 신호)를 「TE」, 가속 전압을 「30kV」, 이미션을 「10μA」로 하여 관찰을 행한다. 그 밖의 STEM에 의한 단면 사진의 촬영 조건은, 후술하는 조건을 참조할 수 있다. 또한, 평균 입자경 측정에는, 후술하는 바와 같은 화상 데이터를 2치화 처리하여 산출할 수도 있다.
광투과성 기능층(13) 중의 무기 입자의 함유량은 20질량％ 이상 70질량％ 이하인 것이 바람직하다. 무기 입자의 함유량이 20질량％ 미만이면, 충분한 경도를 얻을 수 있고, 또한 무기 입자의 함유량이 70질량％ 이하이면, 충전율이 지나치게 오르지 않고, 무기 입자와 수지 성분의 밀착성이 양호하므로, 광투과성 기능층의 경도를 저하시키는 일도 없다.
무기 입자로서는, 표면에 광중합성 관능기를 갖는 무기 입자(반응성 무기 입자)를 사용하는 것이 바람직하다. 이러한 표면에 광중합성 관능기를 갖는 무기 입자는, 실란 커플링제 등에 의해 무기 입자를 표면 처리함으로써 작성할 수 있다. 무기 입자의 표면을 실란 커플링제로 처리하는 방법으로서는, 무기 입자에 실란 커플링제를 스프레이하는 건식법이나, 무기 입자를 용제에 분산시키고 나서 실란 커플링제를 첨가하여 반응시키는 습식법 등을 들 수 있다.
<유기 입자>
유기 입자도 광투과성 기능층(13)의 기계적 강도나 연필 강도를 향상시키기 위한 성분이며, 유기 입자로서는, 예를 들어 플라스틱 비즈를 들 수 있다. 플라스틱 비즈로서는, 구체예로서는 폴리스티렌 비즈, 멜라민 수지 비즈, 아크릴 비즈, 아크릴-스티렌 비즈, 실리콘 비즈, 벤조구아나민 비즈, 벤조구아나민ㆍ포름알데히드 축합 비즈, 폴리카르보네이트 비즈, 폴리에틸렌 비즈 등을 들 수 있다.
광투과성 기능층(13)은, 중합성 화합물 등을 포함하는 광투과성 기능층용 조성물을 사용함으로써 형성하는 것이 가능하다. 광투과성 기능층용 조성물은, 상기 중합성 화합물 등을 포함하지만, 그 밖에 필요에 따라 용제, 중합 개시제를 첨가해도 된다. 또한, 광투과성 기능층용 조성물에는, 수지층의 경도를 높이고, 경화 수축을 억제하고, 또는 굴절률을 제어하는 등의 목적에 따라, 종래 공지된 분산제, 계면 활성제, 실란 커플링제, 증점제, 착색 방지제, 착색제(안료, 염료), 소포제, 난연제, 자외선 흡수제, 접착 부여제, 중합 금지제, 산화 방지제, 표면 개질제, 이활제 등을 첨가해도 된다.
<용제>
용제로서는, 예를 들어 알코올류(메탄올, 에탄올, 프로판올, 이소프로판올, n-부탄올, s-부탄올, t-부탄올, 벤질알코올, PGME, 에틸렌글리콜 등), 케톤류(아세톤, 메틸에틸케톤(MEK), 시클로헥사논, 메틸이소부틸케톤, 디아세톤알코올, 시클로헵타논, 디에틸케톤 등), 에테르류(1,4-디옥산, 디옥솔란, 디이소프로필에테르디옥산, 테트라히드로푸란 등), 지방족 탄화수소류(헥산 등), 지환식 탄화수소류(시클로헥산 등), 방향족 탄화수소류(톨루엔, 크실렌 등), 할로겐화 탄소류(디클로로메탄, 디클로로에탄 등), 에스테르류(포름산메틸, 아세트산메틸, 아세트산에틸, 아세트산프로필, 아세트산부틸, 락트산에틸 등), 셀로솔브류(메틸셀로솔브, 에틸셀로솔브, 부틸셀로솔브 등), 셀로솔브아세테이트류, 술폭시드류(디메틸술폭시드 등), 아미드류(디메틸포름아미드, 디메틸아세트아미드 등) 또는 이들의 혼합물을 들 수 있다.
<중합 개시제>
중합 개시제는, 광 또는 열에 의해 분해되어 라디칼이나 이온종을 발생시켜 중합성 화합물의 중합(가교)을 개시 또는 진행시키는 성분이다. 수지층용 조성물에 사용되는 중합 개시제는, 광중합 개시제(예를 들어, 광 라디칼 중합 개시제, 광 양이온 중합 개시제, 광 음이온 중합 개시제)나 열중합 개시제(예를 들어, 열 라디칼 중합 개시제, 열 양이온 중합 개시제, 열 음이온 중합 개시제) 또는 이들의 혼합물을 들 수 있다.
상기한 바와 같이 도전성 필름(10)이 플렉시블 용도로 사용되는 경우에는, 광투과성 기능층(13)을 광투과성 기재(11)에 밀착시키고, 또한 절첩 시에 광투과성 기재(11)에 추종시키는 것이 중요하게 된다. 이러한 광투과성 기재(11)에 밀착되고, 또한 절첩 시에 광투과성 기재(11)에 추종 가능한 광투과성 기능층(13)을 형성하기 위해서는, 중합 개시제로서 옥심에스테르계 화합물을 사용하는 것이 바람직하다. 옥심에스테르계 화합물의 시판품으로서는, 예를 들어 IRGACURE(등록 상표) OXE01, IRGACURE(등록 상표) OXE02, IRGACURE(등록 상표) OXE03(모두 BASF 재팬사제)을 들 수 있다.
광투과성 기능층용 조성물에 있어서의 중합 개시제의 함유량은, 중합성 화합물 100질량부에 대하여 0.5질량부 이상 10.0질량부 이하인 것이 바람직하다. 중합 개시제의 함유량을 이 범위 내로 함으로써, 하드 코트 성능을 충분히 유지할 수 있고, 또한 경화 저해를 억제할 수 있다.
<<도전부>>
도전부(12)는, 도 2에 도시되는 바와 같이, 적어도 광투과성 수지(14)와, 광투과성 수지(14) 중에 배치된 복수의 도전성 섬유(15)를 포함하고 있다. 또한, 도전부(12)는 광투과성 수지(14) 중에 배치되며, 또한 도전성 섬유(15)와는 다른 1개 이상의 이종 섬유를 더 포함하고 있다. 단, 도전부는 이종 섬유를 포함하고 있지 않아도 된다. 도 2에 있어서는, 이종 섬유는, 표면의 적어도 일부가 도전성 섬유(15)보다 암색을 나타내는 표면 암색계 섬유(16)로 되어 있다. 도전부(12)는, 광투과성 수지(14) 중에 존재하는 반응 억제제를 더 포함하는 것이 바람직하다. 본 명세서에 있어서의 「도전부」란, 주사 투과형 전자 현미경(STEM) 또는 투과형 전자 현미경(TEM)을 사용하여 단면을 관찰하였을 때, 도전성 섬유를 포함하는 층을 의미한다. 도전부의 계면을 확인하기 어려운 경우에는, 도전부의 표면에 스퍼터링법에 의해 Pt-Pd나 Au 등의 금속층을 형성하는 등의 전자 현미경 관찰에서 일반적으로 사용되는 전처리를 행하면 된다. 또한, 4산화오스뮴, 4산화루테늄, 인텅스텐 산 등 염색 처리를 실시하면, 유기층간의 계면이 보이기 쉬워지므로, 도전성 필름 전체를 수지로 포매한 후, 염색 처리를 행해도 된다. 또한, 본 명세서에 있어서의 「도전성 섬유」란, 도전성을 갖고, 또한 길이가 굵기(예를 들어 직경)에 비하여 충분히 긴 형상을 갖는 것이며, 예를 들어 대략 길이가 굵기의 5배 이상인 것은 도전성 섬유에 포함되는 것으로 한다. 또한, 「도전부」란, 광투과성 수지와, 광투과성 수지 중에 배치된 복수의 도전성 섬유를 포함하고, 또한 표면으로부터 도통 가능한 부분을 의미하며, 층상인 것 및 층상 이외인 것의 양쪽을 포함하는 개념이다.
도전부(12)는, 도전부(12)의 표면(12A)으로부터 전기적으로 도통 가능하게 되어 있다. 도전부가, 도전부의 표면으로부터 전기적으로 도통 가능한지 여부는, 도전부의 표면 저항값을 측정함으로써 판단하는 것이 가능하다. 도전부의 표면 저항값의 산술 평균값이 1×106Ω/□ 미만이면, 도전부의 표면으로부터 전기적인 도통이 얻어졌다고 판단할 수 있다. 도전부의 표면 저항값의 측정 방법은 후술하므로, 여기서는 설명을 생략하는 것으로 한다.
도전부(12)의 표면 저항값은 200Ω/□ 이하로 되어 있는 것이 바람직하다. 도전부(12)의 표면 저항값이 200Ω/□ 이하이면, 특히 터치 패널 용도에서는 응답 속도가 느려지는 등의 문제를 억제할 수 있다. 도전부(12)의 표면 저항값은, 도전부(12)의 표면(12A)에 있어서의 표면 저항값이다. 표면 저항값은, 온도 23±5℃ 및 상대 습도 30％ 이상 70％ 이하의 환경 하에서, JIS K7194:1994(도전성 플라스틱의 4 탐침법에 의한 저항률 시험 방법)에 준거한 접촉식 저항률계(제품명 「로레스타 AX MCP-T370형」, 미츠비시 가가쿠 아날리텍사제, 단자 형상: ASP 프로브) 및 비파괴식(와전류법) 저항률계(제품명 「EC-80P」, 냅슨사제, <URL: https://www.napson.co.jp/wp/wp-content/uploads/2016/08/Napson_EC80P_리플렛_160614.pdf>) 중 어느 것을 사용하여 측정할 수 있지만, 도전부의 막 두께에 의하지 않고 정확하게 측정할 수 있는 점에서, 비파괴식 저항률계를 사용하여 측정하는 것이 바람직하다. 비파괴식 저항률계의 프로브는, 샘플에 간이 접촉시키기만 하여 측정할 수 있는 것이며, 샘플에 손상을 주지 않고, 임의의 장소에서의 측정이 가능하다. 그러한 의미에서 비접촉식이라고 칭하는 경우도 있다. 비파괴식 저항률계에 의한 도전부의 표면 저항값의 측정은, 80mm×50mm의 크기로 잘라낸 도전성 필름을 평평한 유리판 상에 도전부측이 상면으로 되도록 배치하여, 프로브를 도전부에 접촉시켜 행하는 것으로 한다. EC-80P를 사용하여 표면 저항값을 측정하는 경우에는 SW2를 선택하고, 모드 M-H의 시트 저항 측정 Ω/□를 선택한다. 또한, 측정 레인지에 따라 프로브 타입을 용이하게 갈아 끼울 수 있고, 본 실시 형태에 있어서는 측정 레인지가 10 내지 1000Ω/□ 레인지인 프로브, 0.5 내지 10Ω/□ 레인지인 프로브를 사용한다. 또한, EC-80P 대신에 EC-80P-PN(냅슨사제)으로도 마찬가지로 측정할 수 있지만, 이 기종의 경우에는 P/N은 P를 선택하면 된다. 또한, 접촉식 저항률계에 의한 도전부의 표면 저항값의 측정은, 80mm×50mm의 크기로 잘라낸 도전성 필름을 평평한 유리판 상에 도전부측이 상면으로 되도록 배치하여, ASP 프로브를 도전부의 중심에 배치하고, 모든 전극 핀을 도전부에 균일하게 누름으로써 행하는 것으로 한다. 접촉식 저항률계로 표면 저항값을 측정할 때에는, 시트 저항을 측정하는 모드인 Ω/□를 선택한다. 그 후에는 스타트 버튼을 누르고 홀딩하면, 측정 결과가 표시된다. 표면 저항값의 측정은, 저항률계의 종류에 상관없이, 23℃ 및 상대 습도 55％의 환경 하에서 행하는 것으로 한다. 또한, 표면 저항값을 측정할 때에는, 저항률계의 종류에 상관없이, 수평한 책상 상에 도전성 필름을 배치하고, 균일한 평면 상태에서 측정을 행하지만, 도전성 필름이 컬링하는 등 평면 상태를 유지할 수 없는 경우에는, 도전성 필름을 테이프 등으로 유리판에 첩부한 상태에서 행하는 것으로 한다. 측정 개소는 도전성 필름의 중심부의 3개소로 하고, 표면 저항값은 3개소의 표면 저항값의 산술 평균값으로 한다. 여기서, JIS K7194:1994에 전부 따르면, 측정점은 1점, 5점 또는 9점이지만, 실제로 80mm×50mm의 크기로 도전성 필름을 잘라내고, JIS K7194:1994의 도 5와 같이 측정하면, 측정값이 불안정해지는 경우가 있다. 이 때문에, 측정점에 대해서는, JIS K7194:1994와는 달리 도전부의 중앙부 3 내지 5개소에서 측정하는 것으로 한다. 예를 들어, JIS K7194:1994의 도 5의 1번의 위치, 1번 및 7번 사이의 위치(바람직하게는 1번에 가까운 위치), 및 1번과 9번 사이의 위치(바람직하게는 1번에 가까운 위치)에서 측정한다. 표면 저항값을 샘플의 중심 부근에서 측정하는 것이 바람직하다는 것은, 이사카 다이치 외 1명, "4 탐침법에 의한 도전성 박막의 저항률 측정" 2008년도 전자 정보 통신 학회 동경 지부 학생 연구 발표회<URL: https://www.ieice.org/tokyo/gakusei/kenkyuu/14/pdf/120.pdf>)에서도 보고되어 있다. 또한, 5개소에서의 측정이 바람직하며, 표면 저항값은 최댓값과 최솟값을 뺀 3개소분의 측정값의 산술 평균값으로 한다. 도전성 필름(10)의 표면 저항값의 하한은 1Ω/□ 이상, 5Ω/□ 이상, 또는 10Ω/□ 이상인 것이 보다 바람직하고, 또한 도전성 필름(10)의 표면 저항값의 상한은 100Ω/□ 이하, 90Ω/□ 이하, 70Ω/□ 이하, 60Ω/□ 이하, 또는 50Ω/□ 이하인 것이 보다 바람직하다. 특히, 투명 도전성 필름으로서의 용도 또는 10인치 이하의 소형 센서 등의 용도에 있어서는 90Ω/□ 이하가 바람직하다. 20인치 이상의 대형 패널, 특히 터치 패널 센서의 경우에는 40Ω/□ 이하, 1인치 이상 20인치 미만의 중소형 패널, 특히 터치 패널 센서의 경우에는 60Ω/□ 이하가 보다 바람직하다.
제품으로부터 도전부의 표면 저항값을 측정하는 경우에는, 도전 성능은 어느 부분에서도 균일하며, 제품의 중앙부와 단부에서 표면 저항값은 동일하다고 간주할 수 있으므로, 표면 저항값의 측정 개소는 제품의 중앙부에 한하지 않고, 단부여도 된다. 또한, 제품으로부터 도전부(12)의 표면 저항값을 측정하는 경우에는, 적절히 이하의 전처리를 실시해도 된다. 측정 가능한 상태로 되면 되므로, 이하의 방법에 한하지 않지만, 도전성 섬유에 영향을 주지 않는 것이 중요하다. 즉, 도전부가 이미 명확하게 보여 점착층이 매우 박막이라고 추측할 수 있는 경우에는 그대로로도 측정 가능하므로, 무리하게 전부를 박리하지 않는 편이 좋다. 단, 가능한 한 얇게 하는 전처리를 하는 편이 바람직하다. 예를 들어, 도전성 필름이 터치 패널의 센서로서 사용되고 있는 경우에는, 도전성 필름 상에는 점착층을 개재시켜 커버 필름이나 유리가 존재한다. 이 때문에, 우선, 끝에 커터날을 넣어 커버 필름 또는 커버 유리를 박리한다. 용이하게 박리되지 않는 경우에는, 무리하게 박리하지 않고, 다음 공정으로 옮긴다. 다음에, 40℃의 온수에 10초 침지하여 취출하는 것을 3회 반복한다. 그 후에 커터 등으로 점착층의 박리 상태를 확인하고, 경우에 따라서는 40℃의 온수에 10초 침지하고, 취출하는 것을 추가로 3회 반복한다. 그 후, 점착층을 천천히 도전부에 흠집을 내지 않는 툴(얇고 평평하지만 날이 없는 것)로 점착층을 박리해 간다. 또한, 전체면 박리가 불가능해도 측정하고 싶은 부위에서 박리되면 된다. 또한, 이 전처리는 표면 저항값 이외의 다른 측정 시에도 사용할 수 있다.
상기 표면 저항값은, 후술하는 선 저항값으로부터 이하의 수식 (6)에 의해 환산할 수도 있다. 이하의 수식 (6) 중, RS는 표면 저항값(Ω/□)이며, RL은 선 저항값(Ω)이며, WL은 선 저항값을 측정할 때의 선폭이며, LL은 선 저항값을 측정할 때의 길이이다. 실제로 측정하여 얻어진 표면 저항값과, 선 저항값으로부터 이하의 식에 의해 환산된 표면 저항값은 거의 동일한 값으로 된다.
RS=RL×WL÷LL … (6)
도전부(12)의 선 저항값은 2000Ω 이하로 되어 있는 것이 바람직하다. 도전부(12)의 선 저항값이 2000Ω 이하이면, 특히 터치 패널 용도에서는 응답 속도가 느려지는 등의 문제를 억제할 수 있다. 도전부(12)의 선 저항값은, 도전성 필름으로부터 5mm×100mm의 직사각형 형상으로 잘라낸 샘플의 긴 변 방향의 양단부에, 온도 23±5℃ 및 상대 습도 30％ 이상 70％ 이하의 환경 하에서, 테스터(제품명 「Digital MΩ Hitester 3454-11」, 히오키 덴키 가부시키가이샤제)의 프로브 단자를 접촉시킴으로써 측정할 수 있다. 구체적으로는, Digital MΩ Hitester 3454-11은 2개의 프로브 단자(적색 프로브 단자 및 흑색 프로브 단자, 양쪽 모두 핀형)를 구비하고 있으므로, 적색 프로브 단자를 도전부의 한쪽 단부에 접촉시키고, 또한 흑색 프로브 단자를 도전부의 다른 쪽 단부에 접촉시켜 도전부의 선 저항값을 측정한다. 도전부(12)의 선 저항값의 하한은 20Ω 이상, 100Ω 이상 또는 200Ω 이상인 것이 보다 바람직하고, 또한 도전부(12)의 선 저항값의 이하 상한은 2000Ω 이하, 1400Ω 이하 또는 1000Ω 이하인 것이 바람직하다.
도전부(12)의 막 두께는 300nm 미만으로 되어 있는 것이 바람직하다. 도전부(12)의 막 두께가 300nm 미만이면 그만큼 광투과성 수지(14)의 막 두께가 얇아지므로, 모든 도전성 섬유가 광투과성 수지에 매립되어 버리는 것을 억제할 수 있고, 도전부의 표면으로부터 전기적인 도통을 확실하게 얻을 수 있다. 도전부의 막 두께가 커지면 커질수록 도전성 섬유끼리 겹치는 부분이 증가하기 때문에, 1Ω/□ 이상 10Ω/□ 이하의 저표면 저항값도 달성하는 것이 가능하지만, 도전성 섬유가 지나치게 겹치면 저헤이즈값의 유지가 곤란하게 되는 경우도 있다. 이 때문에, 막 두께는 300nm 이하가 바람직하다. 또한, 낮은 표면 저항값을 유지 가능한 한 도전부는 박막인 편이 광학 특성, 박막화의 관점에서 바람직하다. 도전부(12)의 막 두께의 상한은, 박형화를 도모하는 관점 및 저헤이즈값 등 양호한 광학 특성을 얻는 관점에서, 200nm 이하, 145nm, 140nm 이하, 120nm 이하, 110nm 이하, 80nm 이하 또는 50nm 이하인 것이 보다 바람직하다. 또한, 도전부(12)의 막 두께의 하한은 10nm 이상인 것이 바람직하다. 도전부의 막 두께가 10nm 미만이면, 그만큼 광투과성 수지(14)의 막 두께가 지나치게 얇아지므로, 도전부로부터의 도전성 섬유의 탈리, 도전부의 내구성의 악화, 내찰상성의 저하가 발생할 우려가 있다. 또한, 도전성 섬유가 끊어지기 쉬운 등 불안정성이 없도록 하기 위해서는, 도전성 섬유의 평균 섬유 직경이 어느 정도 큰 것이 바람직하다. 도전성 섬유가 안정되어 형태를 유지할 수 있는 평균 섬유 직경으로서는 7nm 이상, 10nm 이상 또는 15nm 이상이라고 생각된다. 한편, 안정된 전기적 도통을 얻기 위해서는, 도전성 섬유가 2개 이상 겹쳐 접촉하고 있는 것이 바람직하기 때문에, 도전부(12)의 막 두께의 하한은 20nm 이상 또는 30nm 이상인 것이 보다 바람직하다. 또한, 플렉시블성을 얻는 경우에는, 상기 간격 φ가 약간 크고 절첩 횟수도 10만회 정도라면, 도전부(12)의 막 두께는 300nm 미만이면 안정된 저항값이 얻어진다. 또한, 상기 간격 φ가 작아지고, 절첩 횟수도 10만회를 초과하는 경우에는, 도전부(12)의 막 두께는 얇은 편이 바람직하며, 예를 들어 200nm 이하, 145nm 이하, 나아가 120nm 이하가 바람직하다.
도전부(12)의 막 두께는, 주사 투과형 전자 현미경(STEM) 또는 투과형 전자 현미경(TEM)을 사용하여 촬영된 도전부의 단면 사진으로부터 랜덤하게 10개소 두께를 측정하고, 측정된 10개소의 두께 중에서 최댓값과 최솟값을 뺀 8개소의 두께의 산술 평균값으로 한다. 구체적인 단면 사진의 촬영 방법을 이하에 기재한다. 우선, 상기와 동일한 방법으로 도전성 필름으로부터 단면 관찰용 샘플을 제작한다. 또한, 이 샘플에 있어서 도통이 얻어지지 않으면 STEM에 의한 관찰상이 보이기 어려운 경우가 있기 때문에, Pt-Pd를 20초 정도 스퍼터링하는 것이 바람직하다. 스퍼터링 시간은 적절하게 조정할 수 있지만, 10초로는 적고, 100초로는 지나치게 많기 때문에 스퍼터링한 금속이 입자상의 이물상으로 되기 때문에 주의할 필요가 있다. 그 후, 주사 투과형 전자 현미경(STEM)(예를 들어, 제품명 「S-4800(TYPE2)」, 히타치 하이테크놀러지즈사제)을 사용하여, STEM용 샘플의 단면 사진을 촬영한다. 이 단면 사진의 촬영 시에는 검출기(선택 신호)를 「TE」, 가속 전압을 「30kV」, 이미션을 「10μA」로 하여 STEM 관찰을 행한다. 배율에 대해서는, 포커스를 조절하여 콘트라스트 및 밝기를 각 층이 분별할 수 있는지 관찰하면서 5000배 내지 20만배로 적절하게 조절한다. 바람직한 배율은 1만배 내지 10만배, 더욱 바람직한 배율은 1만배 내지 5만배이고, 가장 바람직한 배율은 2.5만배 내지 5만배이다. 또한, 단면 사진의 촬영 시에는, 추가로 빔 모니터 조리개를 3, 대물 렌즈 조리개를 3으로 하고, 또한 W.D.를 8mm로 해도 된다. 도전부의 막 두께를 측정할 때에는, 단면 관찰할 때 도전부와 다른 층(광투과성 기재나 포매 수지 등)의 계면 콘트라스트를 가능한 한 명확하게 관찰할 수 있는 것이 중요하게 된다. 가령, 콘트라스트 부족으로 이 계면이 보이기 어려운 경우에는, 도전부의 표면에 스퍼터링법에 의해 Pt-Pd, Pt나 Au 등의 금속층을 형성하는 등의 전자 현미경 관찰에서 일반적으로 사용되는 전처리를 행해도 된다. 또한, 4산화오스뮴, 4산화루테늄, 인텅스텐산 등 염색 처리를 실시하면, 유기층간의 계면을 보기 쉬워지므로 염색 처리를 행해도 된다. 또한, 계면의 콘트라스트는 고배율인 쪽이 알기 어려운 경우가 있다. 그 경우에는 저배율도 동시에 관찰한다. 예를 들어, 2.5만배와 5만배나, 5만배와 10만배 등, 고저의 2개의 배율로 관찰하여, 양쪽 배율에서 상기한 산술 평균값을 구하고, 또한 그의 평균값을 도전부의 막 두께의 값으로 한다.
<광투과성 수지>
광투과성 수지(14)는, 도전부(12)로부터의 도전성 섬유(15)의 탈리를 방지하고, 또한 도전부(12)의 내구성이나 내찰상성을 향상시키기 위해, 도전성 섬유(15)를 덮는 것인데, 도전부(12)의 표면(12A)으로부터 전기적인 도통이 얻어질 정도로 도전성 섬유(15)를 덮는 것이다. 구체적으로는, 상기한 바와 같이 일부의 도전성 섬유가 도전부의 표면에 노출되어 있지 않으면, 도전부의 표면으로부터 전기적인 도통을 얻지 못할 우려가 있으므로, 광투과성 수지(14)는, 일부의 도전성 섬유(15)가 도전부(12)의 표면(12A)으로부터 노출되도록 도전성 섬유(15)를 덮고 있는 것이 바람직하다. 일부의 도전성 섬유(15)가 도전부(12)의 표면(12A)에 노출되도록 도전성 섬유(15)를 광투과성 수지(14)로 덮기 위해서는, 예를 들어 광투과성 수지(14)의 막 두께를 조정하면 된다. 즉, 광투과성 수지의 두께가 지나치게 두꺼우면, 모든 도전성 섬유가 광투과성 수지에 매립되어 버림으로써, 일부의 도전성 섬유가 도전부의 표면에 노출되지 않게 되어 버려, 도전부의 표면으로부터 전기적인 도통을 얻지 못할 우려가 있다. 또한, 광투과성 수지의 두께가 지나치게 얇으면, 도전부로부터의 도전성 섬유의 탈리, 도전부의 내구성의 악화, 내찰상성의 저하가 발생할 우려가 있다. 이 때문에 광투과성 수지의 두께를 적당한 두께로 조절할 필요가 있다.
상기 관점에서, 광투과성 수지(14)의 막 두께는 300nm 미만으로 되어 있는 것이 바람직하다. 광투과성 수지(14)의 막 두께는, 도전부(12)의 막 두께의 측정 방법과 동일한 방법으로 측정할 수 있다. 광투과성 수지(14)의 막 두께의 상한은 200nm 이하, 145nm 이하, 140nm 이하, 120nmnm, 110nm 이하, 80nm 이하 또는 50nm 이하인 것이 보다 바람직하다. 또한, 광투과성 수지(14)의 막 두께의 하한은 10nm 이상인 것이 바람직하다.
광투과성 수지(14)는, 광투과성을 갖는 수지이면 특별히 한정되지 않지만, 광투과성 수지로서는 중합성 화합물의 중합체나 열가소성 수지 등을 들 수 있다. 중합성 화합물로서는, 광투과성 기능층(13)의 란에서 설명한 중합성 화합물과 마찬가지의 것을 들 수 있으므로, 여기서는 설명을 생략하는 것으로 한다.
<도전성 섬유>
도전성 섬유(15)는 도전부(12) 중에 복수개 존재하는 것이 바람직하다. 도전부(12)의 표면(12A)으로부터 전기적으로 도통 가능하게 되어 있으므로, 도전부(12)의 두께 방향에 있어서 도전성 섬유(15)끼리 접촉하고 있다.
도전부(12)에 있어서는, 도전성 섬유(15)끼리 접촉함으로써 도전부(12)의 평면 방향(2차원 방향)으로 네트워크 구조(그물눈 구조)를 형성하고 있는 것이 바람직하다. 도전성 섬유(15)가 네트워크 구조를 형성함으로써, 도전 경로를 형성할 수 있다.
일부의 도전성 섬유(15)는 도전부(12)의 표면(12A)에 노출되어 있는 것이 바람직하다. 본 명세서에 있어서의 「일부의 도전성 섬유가 도전부의 표면에 노출되어 있는」이란, 도전성 섬유가 도전부에 고정될 정도로 도전성 섬유의 일부가 노출되어 있으면 되고, 도전성 섬유가 도전부의 표면으로부터 돌출되어 있는 경우도 포함되는 것으로 한다. 일부의 도전성 섬유가 도전부의 표면에 노출되어 있지 않으면, 도전부의 표면으로부터 전기적인 도통을 얻지 못할 우려가 있으므로, 상기 측정 방법에 의해 도전부(12)의 표면(12A)으로부터 전기적인 도통이 얻어지면, 일부의 도전성 섬유(15)가 도전부(12)의 표면(12A)에 노출되어 있다고 판단할 수 있다.
도전성 섬유(15)의 평균 섬유 직경은 30nm 이하인 것이 바람직하다. 도전성 섬유의 평균 섬유 직경이 30nm 이하이면, 도전성 필름의 헤이즈값의 상승을 억제할 수 있고, 또한 광투과 성능이 충분하게 된다. 도전성 섬유(15)의 평균 섬유 직경의 하한은 도전부(12)의 도전성의 관점에서 5nm 이상, 7nm 이상, 10nm 이상인 것이 보다 바람직하다. 또한, 도전성 섬유(15)의 평균 섬유 직경의 상한은 28nm 이하, 25nm 이하 또는 20nm 이하인 것이 보다 바람직하다. 백화를 바람직한 범위로 제어하기 위해, 도전성 섬유(15)의 섬유 직경의 보다 바람직한 범위는 7nm 이상 25nm 이하이다.
도전성 섬유(15)의 평균 섬유 직경은, 예를 들어 투과형 전자 현미경(TEM)(예를 들어, 제품명 「H-7650」, 가부시키가이샤 히타치 하이테크놀러지즈사제)을 사용하여 10만배 내지 20만배로 50매 촬상하고, TEM 부속의 소프트웨어에 의해 촬상 화면 상에서 100개의 도전성 섬유의 섬유 직경을 실측하고, 그의 산술 평균값으로서 구하는 것으로 한다. 상기 H-7650을 사용하여 섬유 직경을 측정할 때에는, 가속 전압을 「100kV」, 이미션 전류를 「10μA」, 집속 렌즈 조리개를 「1」, 대물 렌즈 조리개를 「0」, 관찰 모드를 「HC」, Spot를 「2」로 한다. 또한, 주사 투과형 전자 현미경(STEM)(예를 들어, 제품명 「S-4800(TYPE2)」, 가부시키가이샤 히타치 하이테크놀러지즈사제)에 의해서도 도전성 섬유의 섬유 직경을 측정하는 것이 가능하다. STEM을 사용하는 경우에는 10만배 내지 20만배로 50매 촬상하고, STEM 부속의 소프트웨어에 의해 촬상 화면 상에서 100개의 도전성 섬유의 섬유 직경을 실측하고, 그의 산술 평균값으로서 도전성 섬유의 평균 섬유 직경을 구하는 것으로 한다. 상기 S-4800(TYPE2)을 사용하여 섬유 직경을 측정할 때에는, 신호 선택을 「TE」, 가속 전압을 「30kV」, 이미션 전류를 「10μA」, 프로브 전류를 「Norm」, 초점 모드를 「UHR」, 콘덴서 렌즈 1을 「5.0」, W.D.를 「8mm」, Tilt를 「0°」로 한다.
도전성 섬유(15)의 섬유 직경을 측정할 때에는, 이하의 방법에 의해 제작된 측정용 샘플을 사용한다. 여기서, TEM 측정은 고배율이기 때문에, 도전성 섬유가 가능한 한 겹치지 않도록 도전성 섬유 분산액의 농도를 가능한 한 저하시키는 것이 중요하다. 구체적으로는, 도전성 섬유 분산액을, 분산매에 맞추어 물 또는 알코올로 도전성 섬유의 농도를 0.05질량％ 이하로 희석하거나, 또는 고형분 0.2질량％ 이하로 희석하는 것이 바람직하다. 또한, 이 희석한 도전성 섬유 분산액을 TEM 또는 STEM 관찰용 카본 지지막 구비 그리드 메쉬 상에 1방울 적하하고, 실온에서 건조시켜, 상기 조건에서 관찰하여, 관찰 화상 데이터로 한다. 이것을 바탕으로 산술 평균값을 구한다. 카본 지지막 구비 그리드 메쉬로서는 Cu 그리드 형번 「＃10-1012 엘라스틱 카본 ELS-C10 STEM Cu100P 그리드 사양」이 바람직하며, 또한 전자선 조사량에 강하고, 전자선 투과율이 플라스틱 지지막보다 좋기 때문에 고배율에 적합하고, 유기 용매에 강한 것이 바람직하다. 또한, 적하 시에는 그리드 메쉬뿐이면 지나치게 미소하여 적하하기 어렵기 때문에, 슬라이드 글래스 상에 그리드 메쉬를 얹어 적하하면 된다.
상기 섬유 직경은 사진을 바탕으로 실측하여 구할 수 있고, 또한 화상 데이터를 바탕으로 2치화 처리하여 산출해도 된다. 실측하는 경우, 사진을 인쇄하여 적절하게 확대해도 된다. 그때, 도전성 섬유는 다른 성분보다 흑색의 농도가 진하게 찍힌다. 측정점은 윤곽 외측을 기점, 종점으로서 측정한다. 도전성 섬유의 농도는, 도전성 섬유 분산액의 전체 질량에 대한 도전성 섬유의 질량의 비율로 구하는 것으로 하고, 또한 고형분은 도전성 섬유 분산액의 전체 질량에 대한 분산매 이외의 성분(도전성 섬유, 수지 성분, 그 밖의 첨가제)의 질량의 비율에 의해 구하는 것으로 한다. 도전성 섬유 함유 조성물을 사용하여 구해진 섬유 직경과, 사진을 바탕으로 하여 실측하여 구한 섬유 직경은, 거의 동일한 값으로 된다.
도전성 섬유(15)의 평균 섬유 길이는 백화를 양호한 범위로 하기 위해서는 15㎛ 이상 20㎛ 이하인 것이 바람직하다. 도전성 섬유(15)의 평균 섬유 길이가 15㎛ 이상이면, 충분한 도전 성능을 갖는 도전성 층을 형성할 수 있고, 또한 응집에 의한 백화에 대한 영향, 헤이즈값의 상승이나 광투과 성능의 저하를 초래할 우려도 없다. 또한, 도전성 섬유(15)의 평균 섬유 길이가 20㎛ 이하이면, 필터에 막히지 않고 도공할 수 있다. 또한, 도전성 섬유(15)의 평균 섬유 길이의 하한은 5㎛ 이상, 7㎛ 이상, 10㎛ 이상으로 해도 되고, 도전성 섬유(15)의 평균 섬유 길이의 상한은 40㎛ 이하, 35㎛ 이하 또는 30㎛ 이하로 해도 된다.
도전성 섬유(15)의 평균 섬유 길이는, 예를 들어 주사형 전자 현미경(SEM)(예를 들어, 제품명 「S-4800(TYPE2)」, 가부시키가이샤 히타치 하이테크놀러지즈사제)의 SEM 기능을 사용하여 500 내지 2000만배로 10매 촬상하고, 부속의 소프트웨어에 의해 촬상 화면 상에서 100개의 도전성 섬유의 섬유 길이를 측정하고, 그 100개 중 최댓값과 최솟값을 뺀 98개의 도전성 섬유의 섬유 길이의 산술 평균값으로서 구하는 것으로 한다. 상기 S-4800(TYPE2)을 사용하여 섬유 길이를 측정할 때에는, 45°경사의 시료대를 사용하여, 신호 선택을 「SE」, 가속 전압을 「3kV」, 이미션 전류를 「10μA 내지 20μA」, SE 검출기를 「혼합」, 프로브 전류를 「Norm」, 초점 모드를 「UHR」, 콘덴서 렌즈 1을 「5.0」, W.D.를 「8mm」, Tilt를 「30°」로 한다. 또한, SEM 관찰 시에는, TE 검출기는 사용하지 않으므로, SEM 관찰 전에 TE 검출기는 반드시 빼 둔다. 상기 S-4800은 STEM 기능과 SEM 기능을 선택할 수 있지만, 상기 섬유 길이를 측정할 때에는 SEM 기능을 사용하는 것으로 한다.
도전성 섬유(15)의 섬유 길이를 측정할 때에는, 이하의 방법에 의해 제작된 측정용 샘플을 사용한다. 우선, 도전성 섬유 분산액을 B5 사이즈의 두께 50㎛의 폴리에틸렌테레프탈레이트(PET) 필름의 미처리면에 도전성 섬유의 도포량이 10mg/㎡로 되도록 도포하고, 분산매를 건조시키고, PET 필름 표면에 도전성 섬유를 배치시켜 도전성 필름을 제작한다. 이 도전성 필름의 중앙부로부터 10mm×10mm의 크기로 잘라낸다. 그리고, 이 잘라낸 도전성 필름을, 45°경사를 갖는 SEM 시료대(형번 「728-45」, 닛신 EM사제, 경사형 시료대 45°, φ15mm×10mm M4 알루미늄제)에 은 페이스트를 사용하여 다이의 면에 대하여 평탄하게 첩부한다. 또한, Pt-Pd를 20초 내지 30초 스퍼터링하여 도통을 얻는다. 적당한 스퍼터링막이 없으면 상이 보이기 어려운 경우가 있으므로, 그 경우에는 적절하게 조정한다.
상기 섬유 길이는 사진을 바탕으로 실측하여 구할 수 있고, 또한 화상 데이터를 바탕으로 2치화 처리하여 산출해도 된다. 사진을 바탕으로 실측하는 경우, 상기와 마찬가지의 방법에 의해 행하는 것으로 한다. 도전성 섬유 함유 조성물을 사용하여 구해진 섬유 길이와, 사진을 바탕으로 하여 실측하여 구한 섬유 길이는 거의 동일한 값으로 된다.
도전성 섬유(15)로서는 도전성 탄소 섬유, 금속 나노와이어 등의 금속 섬유, 금속 피복 유기 섬유, 금속 피복 무기 섬유 및 카본 나노튜브로 이루어지는 군으로부터 선택되는 적어도 1종의 섬유인 것이 바람직하다.
상기 도전성 탄소 섬유로서는, 예를 들어 기상 성장법 탄소 섬유(VGCF), 카본 나노튜브, 와이어 컵, 와이어 월 등을 들 수 있다. 이들 도전성 탄소 섬유는 1종 또는 2종 이상을 사용할 수 있다.
상기 금속 섬유로서는, 예를 들어 스테인리스 스틸, Ag, Cu, Au, Al, Rh, Ir, Co, Zn, Ni, In, Fe, Pd, Pt, Sn, Ti, 또는 이들의 합금으로 구성된 금속 나노와이어가 바람직하고, 금속 나노와이어 중에서도 저저항값을 실현할 수 있고, 산화되기 어렵고, 또한 습식 도포에 적합하다는 관점에서, 은 나노와이어가 바람직하다. 상기 금속 섬유로서는, 예를 들어 상기 금속을 좁고 길게 신장시키는 신선(伸線)법 또는 절삭법에 의해 제작된 섬유를 사용할 수 있다. 이러한 금속 섬유는 1종 또는 2종 이상을 사용할 수 있다.
또한 금속 섬유로서 은 나노와이어를 사용하는 경우, 은 나노와이어는 폴리올(예를 들어, 에틸렌글리콜) 및 폴리(비닐피롤리돈)의 존재 하에서, 은염(예를 들어, 질산은)의 액상 환원에 의해 합성 가능하다. 균일 사이즈의 은 나노와이어의 대량 생산은, 예를 들어 Xia, Y. et al., Chem. Mater.(2002), 14, 4736-4745 및 Xia, Y. et al., Nanoletters(2003) 3(7), 955-960에 기재되는 방법에 준하여 얻는 것이 가능하다.
금속 나노와이어의 제조 수단에는 특별히 제한은 없으며, 예를 들어 액상법이나 기상법 등의 공지된 수단을 사용할 수 있다. 또한, 구체적인 제조 방법에도 특별히 제한은 없으며, 공지된 제조 방법을 사용할 수 있다. 예를 들어, 은 나노와이어의 제조 방법으로서는, Adv. Mater., 2002, 14, 833 내지 837; Chem. Mater., 2002, 14, 4736 내지 4745 등, 금 나노와이어의 제조 방법으로서는 일본 특허 공개 제2006-233252호 공보 등, Cu 나노와이어의 제조 방법으로서는 일본 특허 공개 제2002-266007호 공보 등, 코발트 나노와이어의 제조 방법으로서는 일본 특허 공개 제2004-149871호 공보 등을 참고로 할 수 있다.
상기 금속 피복 합성 섬유로서는, 예를 들어 아크릴 섬유에 금, 은, 알루미늄, 니켈, 티타늄 등을 코팅한 섬유 등을 들 수 있다. 이러한 금속 피복 합성 섬유는 1종 또는 2종 이상을 사용할 수 있다.
<이종 섬유>
이종 섬유는 도전성 섬유(15)와는 다른 종류의 섬유이다. 도전부(12)에 이종 섬유가 존재하는지 여부는, 주사형 전자 현미경(SEM)(예를 들어, 제품명 「S-4800(TYPE2)」, 가부시키가이샤 히타치 하이테크놀러지즈사제)을 사용하여 이종 섬유를 배율 5만배로 관찰함으로써 섬유상인지를 확인하고, 또한 에너지 분산형 X선 분석 장치(EDX: 상기 SEM 부속의 EDAX사제 Genesis2000)에 의해 도전성 섬유를 구성하는 원소와는 다른 원소가 검출되는지 여부에 의해 판단할 수 있다. EDX에 의한 측정 조건은, 가속 전압을 「15kV」, 이미션 전류를 「20μA」, W.D.를 「15mm」로 한다. 표면 암색계 섬유(16)는 이종 섬유의 1종이므로, 표면 암색계 섬유(16)의 섬유 직경이나 섬유 길이 등은 이종 섬유에도 적용된다.
(표면 암색계 섬유)
표면 암색계 섬유(16)는, 표면의 적어도 일부가 도전성 섬유(15)보다 암색을 나타내는 섬유이다. 암색계 섬유(16)의 표면의 적어도 일부가 도전성 섬유(15)보다 암색을 나타내는지 여부는, 예를 들어 도전부를 형성하기 위한 표면 암색계 섬유를 포함하는 분산액의 상태에서 이 분산액의 색감과 도전성 섬유를 포함하는 분산액의 색감을 관찰함으로써, 또는 표면 암색계 섬유를 포함하는 분산액으로부터 표면 암색계 섬유를 취출하여, 표면 암색계 섬유의 색감과 도전성 섬유의 색감을 비교함으로써 판단할 수 있다. 또한, 표면 암색계 섬유가 금속으로 구성되어 있는 경우, 이하의 방법에 의해 암색계 섬유(16)의 표면의 적어도 일부가 도전성 섬유(15)보다 암색을 나타내는지 여부를 판단해도 된다. 우선, 주사형 전자 현미경(SEM)(예를 들어, 제품명 「S-4800(TYPE2)」, 가부시키가이샤 히타치 하이테크놀러지즈사제)을 사용하여 암색계 섬유를 배율 5만배로 관찰함으로써 섬유상인지를 확인한다. 다음에, 에너지 분산형 X선 분석 장치(EDX)에 의해 도전부로부터 도전성 섬유와는 다른 금속이 검출되는지 여부를 확인한다. 도전성 섬유와는 다른 금속이 검출된 경우에는, 그 금속의 섬유 상태에서의 색감을 기지의 정보로부터 얻는다. 그리고, 기지의 정보로부터 얻은 색감과 도전성 섬유의 색감을 비교함으로써 암색계 섬유가 도전성 섬유보다 암색을 나타내는지 여부를 판단한다. 본 명세서에 있어서의 「암색」이란, 도전부의 확산광 반사율을 저하시키는 것이 가능한, 흑색, 회색, 갈색 등의 저명도의 색을 의미하는 것으로 한다.
표면 암색계 섬유(16)는, 표면 전체가 암색을 나타내는 것이 바람직하지만, 반드시 표면 전체가 암색을 나타낼 필요는 없다. 즉, 표면 암색계 섬유(16)는 곳곳에 암색을 나타내지 않는 부분이 있어도 된다. 단, 상기 확산광 반사율(SCE)을 0.5％ 이하로 한다는 관점에서는, 표면 암색계 섬유(16)는 어느 정도 이상 암색을 나타내는 부분(이하, 이 부분을 「암색부」라고 칭함)이 존재하는 것이 바람직하다. 예를 들어, 표면 암색계 섬유의 암색부가 표면 암색계 섬유의 다른 부분보다 굵게 되어 있는 경우에는, 주사형 전자 현미경(SEM)(예를 들어, 제품명 「S-4800(TYPE2)」, 가부시키가이샤 히타치 하이테크놀러지즈사제)을 사용하여 표면 암색계 섬유를 배율 5만배로 관찰하였을 때, 다른 부분보다 굵게 되어 있는 부분의 길이(암색부의 길이)가 1.5㎛ 이상 존재하고 있다면, 확실하게 확산광 반사율을 0.5％ 이하로 할 수 있다. 또한, 표면 암색계 섬유는, 상기 주사형 전자 현미경(SEM)을 사용하여 배율 5만배로 관찰하였을 때, 암색부의 길이가 1.5㎛ 미만이라도, 도전성 섬유(15)와 표면 암색계 섬유(16)의 배합 비율에 따라서는 확산광 반사율을 0.5％ 이하로 할 수 있는 경우가 있지만, 암색부가 도막으로 구성되어 있는 경우에는 코팅 시에 섬유로부터 암색부가 탈락하는 경우가 있어 결점으로 되기 쉽다.
표면 암색계 섬유(16)의 평균 섬유 직경은 30nm 이하인 것이 바람직하다. 표면 암색계 섬유(16)의 평균 섬유 직경이 30nm 이하이면, 도전성 필름(10)의 헤이즈값의 상승을 억제할 수 있고, 또한 광투과 성능이 충분하게 된다. 표면 암색계 섬유(16)의 평균 섬유 직경의 하한은, 정전기 대책의 관점에서 5nm 이상, 7nm 이상 또는 10nm 이상인 것이 바람직하다. 또한, 표면 암색계 섬유(16)의 평균 섬유 직경의 상한은 28nm 이하, 25nm 이하 또는 20nm 이하인 것이 바람직하다. 표면 암색계 섬유(16)의 평균 섬유 직경은, 도전성 섬유(15)의 평균 섬유 직경과 마찬가지의 방법에 의해 측정하는 것으로 한다.
표면 암색계 섬유(16)의 평균 섬유 길이는 15㎛ 이상 20㎛ 이하인 것이 바람직하다. 표면 암색계 섬유(16)의 평균 섬유 길이가 15㎛ 이상이면, 응집에 의한 헤이즈값의 상승이나 광투과 성능의 저하를 초래할 우려도 없다. 또한, 표면 암색계 섬유(16)의 평균 섬유 길이가 20㎛ 이하이면, 필터에 막히지 않고 도공할 수 있다. 또한, 표면 암색계 섬유(16)의 평균 섬유 길이의 하한은 5㎛ 이상, 7㎛ 이상 또는 10㎛ 이상으로 해도 되고, 표면 암색계 섬유(16)의 평균 섬유 길이의 상한은 40㎛ 이하, 35㎛ 이하 또는 30㎛ 이하로 해도 된다.
도전부(12)에 있어서의 도전성은 도전성 섬유(15)에 의해 얻어지므로, 표면 암색계 섬유(16) 자체는 반드시 도전성을 갖지는 않아도 되지만, 도전부(12)의 도전성의 저하를 억제하기 위해, 표면 암색계 섬유(16)는 도전성 섬유인 것이 바람직하다.
도전부(12) 중의 표면 암색계 섬유(16)의 함유량은, 상기 확산광 반사율(SCE)이 0.5％ 이하로 되는 양이면, 특별히 한정되지 않지만, 도전성 섬유(15)와 표면 암색계 섬유(16)의 중량 비율이 97:3 내지 30:70으로 되는 것이 바람직하다. 상기 비율이 이 범위이면, 도전부에 있어서 도전성을 얻을 수 있음과 함께, 백화를 보다 억제할 수 있다.
표면 암색계 섬유(16)로서는, 도 7의 (A)에 도시되는 바와 같이 섬유재(17A)의 표면에 흑화 처리 등의 암색화 처리에 의해 형성한 암색계 피막(17B)을 갖는 암색부 형성 섬유(17)를 들 수 있다. 암색화 처리로서는, 예를 들어 도장, 도금, 표면 처리 등을 들 수 있다. 표면 처리로서는, 예를 들어 화성 처리나 양극 산화 등을 들 수 있다. 또한, 표면 암색계 섬유(16)는, 도 7의 (B)에 도시되는 바와 같이 섬유재 자체가 암색을 나타내는 암색계 섬유(18)여도 된다.
도금으로 섬유재(17A)의 표면을 암색화하는 경우에는, 전해 도금 및 무전해 도금 중 어느 것으로 암색계 피막(17B)을 형성해도 된다.
화성 처리는 약품 또는 그의 용액에 의해 금속 표면의 조성을 바꾸는 처리이며, 예를 들어 산화 처리, 인산염화 처리, 황화 처리 등이 있다. 섬유재가 금속으로 구성되어 있는 경우, 섬유재의 재질에 따라 금속물이 흑색을 나타내는 화성 처리를 선택 사용한다. 예를 들어, 섬유재의 재질이 구리인 경우에는, 아염소산나트륨 및 수산화칼륨을 포함하는 수용액이나, 다황화안티몬을 포함하는 수용액, 아염소산나트륨 및 인산나트륨, 수산화나트륨을 포함하는 수용액, 과황산칼륨 및 수산화나트륨을 포함하는 수용액 등에 섬유재를 침지하면 된다. 또한, 흑색을 나타내는 암색부의 형성 심도는, 화성 처리의 용액의 조성, 온도, 침지 시간 등의 조건을 조절함으로써 조정할 수 있다.
(암색부 형성 섬유)
암색부 형성 섬유(17)는, 섬유재(17A)의 표면에 흑화 처리 등의 암색화 처리에 의해 형성된 암색계 피막(17B)을 갖는 섬유이다. 섬유재(17A)로서는, 상기한 이유로부터, 도전성 섬유가 아니어도 되지만, 도전성 섬유인 것이 바람직하다. 섬유재(17A)가 도전성 섬유인 경우, 섬유재(17A)는 도전성 섬유(15)와 마찬가지의 도전성 재료로 구성되어 있지 않아도 되지만, 도전성 섬유(15)와 마찬가지의 재료로 구성되어 있어도 된다.
암색계 피막(17B)은 무기 피막인 것이 바람직하다. 암색계 피막이 무기 피막인 경우, 암색 피막을 구성하는 무기 재료로서는, 예를 들어 금속, 금속 산화물이나 금속 황화물의 금속 화합물 등을 들 수 있다. 금속으로서는 구리, 코발트, 니켈, 아연, 몰리브덴, 주석, 크롬, 또는 이들의 합금 등을 들 수 있으며, 이들 중에서도 구리, 코발트, 니켈 또는 이들의 합금 등이 바람직하다. 또한 금속 화합물로서는, 이들 금속 화합물이나 염화텔루륨 등을 들 수 있다. 코발트, 니켈 및 염화텔루륨은 피막에서 흑색을 나타낸다.
암색계 피막(17B)의 막 두께는 1.0nm 이상 14nm 이하인 것이 바람직하다. 암색계 피막(17B)의 막 두께가 1.0nm 이상이면, 확실하게 섬유를 암색으로 할 수 있고, 또한 14nm 이하이면, 우수한 광학 특성도 담보할 수 있다. 암색계 피막(17B)의 막 두께의 하한은 2nm 이상인 것이 보다 바람직하고, 암색계 피막(17B)의 막 두께의 상한은 10nm 이하, 7nm 이하, 5nm 이하인 것이 보다 바람직하다.
(암색계 섬유)
암색계 섬유(18)는 섬유재로 이루어지는 것이다. 암색계 섬유(18)는, 섬유재 자체가 암색을 나타내고 있다면 특별히 한정되지 않으며, 예를 들어 도전성 섬유를 들 수 있다. 도전성 섬유로서는 금속 섬유, 금속 산화물 섬유, 카본 나노튜브 섬유 등을 들 수 있다. 금속 섬유를 구성하는 금속으로서는 구리, 코발트, 니켈, 또는 이들의 합금(예를 들어, 구리니켈) 등을 들 수 있다. 또한, 코발트 자체는 은색이지만, 코발트 섬유는 흑색을 나타내고, 또한 니켈 섬유는 흑색을 나타낸다. 카본 나노튜브 섬유로서는 다층, 단층 또는 헤링본형 카본 나노튜브를 들 수 있다.
<반응 억제제>
반응 억제제는, 광투과성 수지용 조성물의 도포 후에, 도전성 섬유(15)와 분위기 하의 물질(예를 들어, 황, 산소 및/또는 할로겐)의 반응에 의한 도전성 저하를 억제하기 위한 것이다. 반응 억제제로서는, 예를 들어 벤조아졸계 화합물, 트리아졸계 화합물, 테트라졸계 화합물, 이소시아누르산계 화합물, 아닐린계 화합물 등의 질소 함유 화합물 등을 들 수 있다. 반응 억제제로서 사용되는 질소 함유 화합물로서는, 예를 들어 1-아미노벤조아졸, 5-메틸벤조트리아졸, 1,2,3-벤조트리아졸, 1-메틸-1H-테트라졸-5-아민, DL-α-토코페롤, 1-옥타데칸티올, 2-머캅토-5-(트리플루오로메틸)피리딘, 이소시아누르산디알릴, 이소시아누르산디알릴프로필, 6-아닐리노-1,3,5-트리아진-2,4-디티올, 티오시아누르산, 3,5-디메틸-1H-1,2,4-트리아졸, 4-(1,2,4-트리아졸-1-일메틸)아닐린, 6-(디부틸아미노)-1,3,5-트리아진-2,4-디티올, 4-(1,2,4-트리아졸-1-일)아닐린, 2-메틸티오-벤조티아졸, 1-페닐-5-머캅토-1H-테트라졸, 5-머캅토-1-메틸테트라졸, 5-(메틸티오)-1H-테트라졸, 5-아미노-1H-테트라졸, 1-(2-디메틸아미노에틸)-5-머캅토테트라졸, 1-(2-디메틸아미노에틸)-5-머캅토테트라졸, 1-(4-히드록시페닐)-5-머캅토-1H-테트라졸, 3-아미노-5-머캅토-1,2,4-트리아졸, 3,5-디아미노-1,2,4-트리아졸을 들 수 있다.
도전부(12) 중의 반응 억제제의 함유량은 0.01질량％ 이상 10질량％ 이하인 것이 바람직하다. 반응 억제제의 함유량이 0.01질량％ 미만이면, 도전성 섬유가 분위기 하의 물질과 반응해 버려 도전성이 저하될 우려가 있다. 또한 반응 억제제는, 도전성 섬유의 표면과 반응함으로써 도전성 섬유의 표면을 실활시켜, 도전성 섬유가 분위기 하의 물질과 반응하기 어려운 상태를 만들어 내는 것인데, 반응 억제제의 함유량이 10질량％를 초과하면, 도전성 섬유에 있어서의 반응 억제제와의 반응이 도전성 섬유의 표면뿐만 아니라 내부까지 진행되어 버려 도전성이 저하될 우려가 있다.
<<다른 도전성 필름>>
도 1에 도시되는 도전성 필름(10)은, 도전부(12) 중에 표면 암색계 섬유(16)가 포함되어 있지만, 도전부에는 표면 암색계 섬유를 포함시키지 않고, 도전부보다 도전성 필름의 표면측에 표면 암색계 섬유를 포함하는 층을 마련해도 된다. 구체적으로는, 도 8 및 도 9에 도시되는 도전성 필름(30)은, 광투과성 기재(11)와, 광투과성 기재(11)의 제1 면(11A)측에 마련된 도전부(31)와, 도전부(31)의 표면에 마련된 표면 암색계 섬유 함유층(32)과, 광투과성 기재(11)의 제2 면(11B)측에 마련된 광투과성 기능층(13)을 구비하고 있다. 도전성 필름(30)의 표면(30A)은, 표면 암색계 섬유 함유층(32)의 표면(32A)으로 되어 있고, 도전성 필름(30)의 이면(30B)은, 광투과성 기능층(13)의 표면(13A)으로 되어 있다. 도전성 필름(30)의 물성값 등은, 도전성 필름(10)의 물성값 등과 마찬가지로 되어 있다. 도전부(31)는 광투과성 수지(14) 및 도전성 섬유(15)를 포함하는데, 표면 암색계 섬유(16)를 포함하지 않는 점만 도전부(12)와는 다르다. 또한, 도 8 및 도 9에 있어서, 도 1 및 도 2와 동일한 부호가 부여되어 있는 부재는, 도 1 및 도 2에서 도시한 부재와 동일한 것이므로, 설명을 생략하는 것으로 한다.
표면 암색계 섬유 함유층(32)은, 광투과성 수지(33)와, 광투과성 수지(33) 중에 배치된 표면 암색계 섬유(16)를 포함하고 있다. 광투과성 수지(33)는 광투과성 수지(14)와 마찬가지이므로, 여기서는 설명을 생략하는 것으로 한다.
도전부에 표면 암색계 섬유를 함유시키면, 표면 암색계 섬유가 도전성 섬유끼리의 접촉을 방해해 버려 저항값이 상승할 우려가 있지만, 도 8 및 도 9에 도시되는 도전성 필름(30)에 있어서는, 도전부(31)는 표면 암색계 섬유(16)를 포함하지 않으며, 또한 별도로 표면 암색계 섬유 함유층(32)을 마련하고 있으므로, 표면 암색계 섬유(16)에 의한 도전성 섬유(15)끼리의 접촉의 방해를 억제할 수 있고, 이에 의해 백화를 억제하면서 저저항값을 실현할 수 있다.
도 1에 도시되는 도전성 필름(10)은, 광투과성 기능층(13)을 구비하고 있지만, 도 10에 도시되는 도전성 필름(40)과 같이 광투과성 기능층을 구비하고 있지 않아도 된다. 광투과성 기능층을 구비하지 않음으로써, 플렉시블성을 보다 향상시킬 수 있다. 도전성 필름(40)의 표면(40A)은, 도전부(12)의 표면(12A)으로 되어 있고, 도전성 필름(40)의 이면(40B)은, 광투과성 기재(11)의 제2 면(11B)으로 되어 있다. 도전성 필름(40)의 물성값 등은, 하기 이외에 도전성 필름(10)의 물성값 등과 마찬가지로 되어 있다.
도 1에 도시되는 도전성 필름(10)은, 도전부(12)가 패터닝되어 있지 않은 층상의 것이지만, 용도에 따라서는 도전부는 패터닝되어 있어도 된다. 구체적으로는, 도전성 필름은, 도 11에 도시되는 바와 같은 복수의 도전부(52)와, 도전부(52) 사이에 위치하는 비도전부(53)로 구성된 도전층(51)을 구비하는 도전성 필름(50)이어도 된다. 또한, 비도전부는 공극이어도 된다. 도전성 필름(50)의 표면(50A)은, 도전층(51)의 표면(51A)으로 되어 있고, 도전성 필름(50)의 이면(50B)은, 광투과성 기능층(13)의 표면(13A)으로 되어 있다. 도전성 필름(50)의 물성값 등은, 도전성 필름(10)의 물성값 등과 마찬가지로 되어 있다. 또한, 도 11에 있어서, 도 1과 동일한 부호가 부여되어 있는 부재는, 도 1에서 도시한 부재와 동일한 것이므로, 설명을 생략하는 것으로 한다.
<도전부>
도전부(52)는, 패터닝되어 있는 것 이외에 도전부(12)와 마찬가지로 되어 있다. 도전부(42)는, 예를 들어 투영형 정전 용량 방식의 터치 패널에 있어서의 X 방향의 전극으로서 기능하는 것이며, 도 12에 도시되는 바와 같이 X 방향으로 연장된 복수의 센서부(52B)와, 각 센서부(52B)에 연결된 단자부(도시하지 않음)를 구비하고 있다. 각 센서부(52B)는 터치 위치가 검출될 수 있는 영역인 직사각 형상의 액티브 에어리어 내에 마련되어 있고, 단자부는 액티브 에어리어에 인접하고, 액티브 에어리어를 사방에서 기둥형으로 둘러싸는 영역인 비액티브 에어리어 내에 마련되어 있다.
각 센서부(52B)는, 직선형으로 연장되는 라인부(52C)와, 라인부(52C)로부터 팽출된 팽출부(52D)를 갖고 있다. 도 12에 있어서는, 라인부(52C)는 센서부(52B)의 배열 방향과 교차하는 방향을 따라 직선형으로 연장되어 있다. 팽출부(52D)는 광투과성 기능층(13)의 표면을 따라 라인부(52C)로부터 부풀어 올라 있는 부분이다. 따라서, 각 센서부(52B)의 폭은, 팽출부(52D)가 마련되어 있는 부분에 있어서는 굵게 되어 있다. 본 실시 형태에 있어서는, 팽출부(52D)는 평면으로 보아 대략 정사각 형상의 외측 윤곽을 갖고 있다. 또한, 팽출부(52D)는 평면으로 보아 대략 정사각 형상에 한하지 않고, 마름모 형상 또는 스트라이프형이어도 된다.
도전부(52)의 표면 저항값(Ω/□)은, 도전부(52)의 면적이 큰 부분(제품의 베젤부 등)에서 측정 가능하다. 도전부(52)의 표면 저항값을 측정할 때에는, 패터닝된 도전부(42)의 형상이나 크기에도 따르지만, JIS K7194:1994(도전성 플라스틱의 4 탐침법에 의한 저항률 시험 방법)에 준거한 접촉식 저항률계(제품명 「로레스타 AX MCP-T370형」, 미츠비시 가가쿠 아날리텍사)를 사용하여 측정하는 것이 바람직하다. 단, 도전부(52)가 비파괴식(박전류법) 저항률계(제품명 「EC-80P」, 냅슨사제)를 사용하여 표면 저항값을 측정할 수 있는 형상이나 크기이면, 비파괴식 저항률계를 사용하여 표면 저항값을 측정해도 된다. 접촉식 저항률계에 의한 도전부(52)의 표면 저항값의 측정 방법 및 비파괴식 저항률계에 의한 도전부(52)의 표면 저항값의 측정 방법은, 접촉식 저항률계에 의한 도전부(12)의 표면 저항값의 측정 방법 및 비파괴식 저항률계에 의한 도전부(12)의 표면 저항값의 측정 방법과 마찬가지이므로, 여기서는 설명을 생략하는 것으로 한다. 또한, 로레스타 AX MCP-T370형의 단자 형상은, 통상, ASP 프로브(핀 4개, 핀간 거리 5mm, 핀 끝 곡률 반경 0.37mm)이지만, 도전부(52)로부터 얻어지는 샘플이 작은 경우에는, PSP 프로브(핀 4개, 핀간 거리 1.5mm, 핀 끝 곡률 반경 0.26mm), TFP 프로브(핀 4개, 핀간 거리 1mm, 핀 끝 곡률 반경 0.04mm)를 사용하는 것이 바람직하다.
<비도전부>
비도전부(53)는 도전부(52) 사이에 위치하고, 또한 도전성을 나타내지 않는 부분이다. 본 명세서에 있어서는, 비도전부의 표면에 있어서의 저항값(표면 저항값)이 1500Ω/□ 이상이면, 비도전부는 도전성을 나타내지 않는다고 판단한다. 비도전부(53)는, 실질적으로 도전성 섬유(15) 및 표면 암색 섬유(16)를 포함하고 있지 않다. 본 명세서에 있어서의 「비도전부가 실질적으로 도전성 섬유 및 표면 암색 섬유를 포함하고 있지 않은」이란, 도전부로부터의 금속 이온의 마이그레이션에 의해 금속 이온이 비도전부측에 석출된 경우라도, 도전부간의 전기적인 단락이 발생하지 않을 정도이면 도전성 섬유를 약간 포함하고 있어도 되는 것을 의미한다. 비도전부(53)는, 도전성 섬유(15) 및 표면 암색 섬유(16)를 전혀 포함하고 있지 않은 것이 바람직하다. 또한, 후술하는 바와 같이 레이저광으로 도전성 섬유(15) 및 표면 암색 섬유(16)를 승화시킴으로써, 또는 포토리소그래피법에 의한 습식 에칭에 의해 비도전부(53)로부터 도전성 섬유(15) 및 표면 암색 섬유(16)를 제거할 때, 도전성 섬유(15)를 구성하는 재료 및 표면 암색 섬유(16)를 구성하는 재료가 잔존할 우려가 있지만, 이들 재료는 섬유상이 아니므로 도전성 섬유나 표면 암색 섬유라고는 간주하지 않는다.
비도전부(53)의 막 두께는 도전부(52)와 일체적으로 형성되므로, 광투과성 기재 상에 하지층이나 광투과성 기능층이 마련되어 있는 경우라도, 마련되어 있지 않은 경우라도, 300nm 미만으로 되어 있는 것이 바람직하다. 본 명세서에 있어서의 「비도전부의 막 두께」란, 단면 관찰에 의해 도전성 섬유를 포함하는 도전부로 판단된 층이 적층된 기반 부분(광투과성 기재, 하지층, 광투과성 기능층 등)에 직접 적층되어 있는 부분을 의미한다. 비도전부(43)의 막 두께의 상한은, 박형화를 도모하는 관점 및 저헤이즈값 등 양호한 광학 특성을 얻는다는 관점에서, 200nm 이하, 145nm 이하, 140nm 이하, 120nm 이하, 110nm 이하, 80nm 이하, 50nm 이하, 30nm 이하 또는 10nm 이하인 것이 보다 바람직하다. 또한, 비도전부(53)의 막 두께의 하한은 10nm 이상인 것이 바람직하다. 비도전부(53)의 막 두께는, 도전부(52)의 막 두께와 마찬가지의 방법에 의해 측정하는 것으로 한다.
비도전부(53)는 광투과성 수지(14)로 구성되어 있다. 또한, 비도전부(53)는, 도전성 섬유(15) 및 표면 암색계 섬유(16)를 승화시킴으로써 형성되며, 또한 도전성 섬유 및 표면 암색계 섬유가 존재하지 않는 공동부를 가져도 된다. 이 경우, 비도전부(53)를 형성할 때에는 도전성 섬유(15) 및 표면 암색계 섬유(16)가 승화에 의해 비도전부(53)로 해야 할 영역을 뚫고 밖으로 방출되므로, 비도전부(53)의 표면은 조면화된다. 비도전부(53)의 광투과성 수지(14)는, 도전부(12)의 광투과성 수지(14)와 마찬가지이므로, 여기서는 설명을 생략하는 것으로 한다.
<<도전성 필름의 제조 방법>>
도전성 필름(10)은, 예를 들어 이하와 같이 하여 제작할 수 있다. 우선, 도 13의 (A)에 도시되는 바와 같이, 광투과성 기재(11)의 제2 면(11B)에 광투과성 기능층용 조성물을 도포하고 건조시켜, 광투과성 기능층용 조성물의 도막(61)을 형성한다.
광투과성 기능층용 조성물을 도포하는 방법으로서는 스핀 코트, 침지법, 스프레이법, 슬라이드 코트법, 바 코트법, 롤 코트법, 그라비아 코트법, 다이 코트법 등의 공지된 도포 방법을 들 수 있다.
다음에, 도 13의 (B)에 도시되는 바와 같이 도막(61)에 자외선 등의 전리 방사선을 조사하거나 또는 가열하여, 중합성 화합물을 중합(가교)시킴으로써 도막(61)을 경화시켜 광투과성 기능층(13)을 형성한다.
광투과성 기능층용 조성물을 경화시킬 때의 광으로서 자외선을 사용하는 경우에는, 초고압 수은등, 고압 수은등, 저압 수은등, 카본 아크, 크세논 아크, 메탈 할라이드 램프 등으로부터 발해지는 자외선 등을 이용할 수 있다. 또한, 자외선의 파장으로서는 190 내지 380nm의 파장 영역을 사용할 수 있다. 전자선원의 구체예로서는 코크로프트 월턴형, 밴 더 그래프트형, 공진 변압기형, 절연 코어 변압기형, 또는 직선형, 다이나미트론형, 고주파형 등의 각종 전자선 가속기를 들 수 있다.
광투과성 기재(11) 상에 광투과성 기능층(13)을 형성한 후, 광투과성 기재(11)의 제1 면(11A)에, 도전성 섬유(15), 표면 암색계 섬유(16) 및 분산매를 포함하는 도전성 섬유 분산액을 도포하여 건조시키고, 도 14의 (A)에 도시되는 바와 같이 광투과성 기재(11)의 제1 면(11A) 상에 복수의 도전성 섬유(15) 및 표면 암색계 섬유(16)를 배치시킨다. 도전성 섬유 분산액은, 도전성 섬유(15), 표면 암색계 섬유 및 분산매 외에, 열가소성 수지나 중합성 화합물을 포함하는 수지분을 포함시켜도 된다. 본 명세서에 있어서의 「수지분」이란, 수지(단, 도전성 섬유를 덮는 도전성 섬유끼리의 자기 용착이나 분위기 중의 물질과의 반응으로부터 방지하기 위한 것 등의, 도전성 섬유의 합성 시에 도전성 섬유 주변에 형성된 유기 보호층을 구성하는 수지(예를 들어, 폴리비닐피롤리돈 등)는 포함하지 않음) 외에, 중합성 화합물과 같이 중합하여 수지로 될 수 있는 성분도 포함하는 개념이다. 또한, 도전성 섬유 분산액 중의 수지분은, 도전부(12)를 형성한 후에 있어서는 광투과성 수지(14)의 일부를 구성하는 것이다.
분산매로서는 수계 분산매 및 유기계 분산매 중 어느 것이어도 된다. 단, 도전성 섬유 분산액 중의 수지분의 함유량이 지나치게 많으면, 도전성 섬유 사이에 수지분이 들어가 버려 도전부의 도통이 악화될 우려가 있다. 특히, 도전부의 막 두께가 얇은 경우에는 도전부의 도통이 악화되기 쉽다. 한편, 유기계 분산매를 사용하는 편이, 수계 분산매를 사용하는 경우보다 도전성 섬유 분산액 중의 수지분이 적어진다. 이 때문에, 막 두께가 얇은, 예를 들어 300nm의 막 두께를 갖는 도전부(12)를 형성하는 경우에는 유기 분산매를 사용하는 것이 바람직하다. 유기계 분산매는 10질량％ 미만의 물을 포함하고 있어도 된다.
유기계 분산매로서는 특별히 한정되지 않지만, 친수성의 유기계 분산매인 것이 바람직하다. 유기계 분산매로서는, 예를 들어 헥산 등의 포화 탄화수소류; 톨루엔, 크실렌 등의 방향족 탄화수소류; 메탄올, 에탄올, 프로판올, 부탄올 등의 알코올류; 아세톤, 메틸에틸케톤(MEK), 메틸이소부틸케톤, 디이소부틸케톤 등의 케톤류; 아세트산에틸, 아세트산부틸 등의 에스테르류; 테트라히드로푸란, 디옥산, 디에틸에테르 등의 에테르류; N,N-디메틸포름아미드, N-메틸피롤리돈(NMP), N,N-디메틸아세트아미드 등의 아미드류; 에틸렌 클로라이드, 클로로벤젠 등의 할로겐화 탄화수소 등을 들 수 있다. 이들 중에서도 도전성 섬유 분산액의 안정성의 관점에서 알코올류가 바람직하다.
도전성 섬유 분산액에 포함되어 있어도 되는 열가소성 수지로서는, 아크릴계 수지; 폴리에틸렌테레프탈레이트 등의 폴리에스테르계 수지; 폴리스티렌, 폴리비닐톨루엔, 폴리비닐크실렌, 폴리이미드, 폴리아미드, 폴리아미드이미드 등의 방향족계 수지; 폴리우레탄계 수지; 에폭시계 수지; 폴리올레핀계 수지; 아크릴로니트릴-부타디엔-스티렌 공중합체(ABS); 셀룰로오스계 수지; 폴리염화비닐계 수지; 폴리아세테이트계 수지; 폴리노르보르넨계 수지; 합성 고무; 불소계 수지 등을 들 수 있다.
도전성 섬유 분산액에 포함되어 있어도 되는 중합성 화합물로서는, 광투과성 기능층(13)의 란에서 설명한 중합성 화합물과 마찬가지의 것을 들 수 있으므로, 여기서는 설명을 생략하는 것으로 한다.
광투과성 기재(11)의 제1 면(11A) 상에 복수의 도전성 섬유(15) 및 표면 암색계 섬유(16)를 배치시킨 후, 중합성 화합물 및 용매를 포함하는 광투과성 수지용 조성물을 도포하고 건조시켜, 도 14의 (B)에 도시되는 바와 같이 광투과성 수지용 조성물의 도막(62)을 형성한다. 광투과성 수지용 조성물은 중합성 화합물 및 용제를 포함하지만, 그 밖에 필요에 따라 중합 개시제나 상기 반응 억제제를 첨가해도 된다. 여기서, 반응 억제제를 도전성 섬유 함유 조성물에 첨가하는 것도 가능하지만, 도전성 섬유 분산액에 반응 억제제를 첨가하면, 도전성 섬유가 네트워크 구조를 형성하기 전에 도전성 섬유의 표면이 반응 억제제에 의해 피복되어 버려, 도전성이 악화될 우려가 있으므로 반응성 억제제를 광투과성 수지용 조성물에 첨가하는 것이 바람직하다.
다음에, 도 15의 (A)에 도시되는 바와 같이, 도막(62)에 자외선 등의 전리 방사선을 조사하여, 중합성 화합물을 중합(가교)시킴으로써 도막(62)을 경화시켜, 광투과성 수지(14)를 형성한다.
도 1에 도시되는 도전성 필름(10)은, 도전부(12)가 층상으로 되어 있으므로, 상기 공정에서 도전성 필름(10)이 얻어진다. 도 11에 도시되는 도전성 필름(50)은 패터닝되어 있으므로, 이하, 패터닝 공정에 대하여 설명한다.
광투과성 수지(14)를 형성한 후, 도 15의 (B)에 도시되는 바와 같이, 비도전부(53)로 해야 할 영역에 레이저광(예를 들어, 적외선 레이저)을 조사하여, 건식 에칭에 의해 도전부(52)의 패터닝을 행한다. 비도전부(53)로 해야 할 영역에 레이저광을 조사하면, 레이저광의 열에 의해 이 영역에 포함되는 도전성 섬유(15) 및 표면 암색계 섬유(16)가 승화한다. 승화한 도전성 섬유(15) 및 표면 암색계 섬유(16)는, 광투과성 수지(14)를 뚫고 광투과성 수지(14) 밖으로 방출된다. 이에 의해, 도 11에 도시되는 도전부(52) 및 비도전부(53)를 구비한 도전성 필름(50)을 얻을 수 있다. 상기에 있어서는, 건식 에칭에 의해 도전부(52)의 패터닝을 행하고 있지만, 포토리소그래피법에 의해서도 비도전부(53)로 해야 할 영역으로부터 도전성 섬유(15) 및 표면 암색계 섬유(16)를 제거할 수 있으므로, 포토리소그래피법에 의해 도전층(51)의 패터닝을 행해도 된다.
<<전사에 의한 도전성 필름의 제조 방법>>
도전성 필름은 전사법에 의해 제조되어도 된다. 전사에 의한 제조 방법은 종래부터 알려진 방법의 하나지만, 일반적으로 이형 필름을 폐기하게 되므로, 다소 비용 상승으로 되는 경우가 있다. 한편, 플렉시블성을 향상시키기 위해서는, 두께가 75㎛ 이하의 얇은 광투과성 기재를 사용하는 것이 바람직하지만, 예를 들어 두께가 35㎛ 이하, 특히 5㎛ 이상 18㎛ 이하와 같은 매우 얇은 광투과성 기재에 직접 코팅하는 경우보다 전사법을 사용하는 편이 안정 생산이 가능한 경우도 있으며, 전사법은 플렉시블성을 중요시하는 제품에 있어서는 유효한 제법의 하나이다.
전사법에 의해 도전성 필름을 제조할 때에는, 우선, 도 16의 (A)에 도시되는 바와 같이 이형 필름(63)의 미처리면에 도전부용 조성물을 도포하여 도막(64)을 형성한다. 또한, 이형 필름(63)은 최종적으로는 도전성 필름으로부터 박리되는 것이므로, 도전성 필름의 일부를 구성하는 것은 아니다.
<이형 필름>
이형 필름(63)은, 도전부(12)로부터 박리함으로써, 도전부(12)를 다른 부재에 전사하기 위한 것이다. 이형 필름(63)은 광투과성이어도 되지만, 다른 부재에 도전부(12)를 전사한 후에, 이형 필름(63)은 박리되므로 광투과성이 아니어도 된다.
이형 필름(63)의 두께는 특별히 한정되지 않지만, 25㎛ 이상 100㎛ 이하로 하는 것이 바람직하다. 이형 필름(63)의 두께가 25㎛ 이상이면, 전리 방사선에 의해 도전부를 경화하였을 때 도전부(12)의 경화 수축의 영향을 억제할 수 있고, 이형 필름(63)에 강한 주름이 발생하는 것을 억제할 수 있다. 또한, 이형 필름(63)의 두께가 100㎛ 이하이면, 제조 비용을 저감할 수 있다.
이형 필름(63)으로서는, 특별히 한정되지 않지만, 예를 들어 적어도 편면이 미처리된 폴리에틸렌테레프탈레이트(PET) 필름이 적합하게 사용된다. 이 경우, 폴리에틸렌테레프탈레이트 필름의 미처리측의 면이 박리면으로서 사용된다. 적어도 편면이 미처리된 폴리에틸렌테레프탈레이트 필름은, 도전부와의 이형성이 우수한 것 외에, 저렴하기 때문에 본 실시 형태의 적층체의 제조 비용을 낮게 억제하는 것이 가능하게 된다. 예를 들어, 상기 이형 필름으로서, 규소 원자를 함유하는 Si계 이형제 등이 도포되어 있는 이형 필름을 사용하면, 해당 이형 필름의 박리성은 양호한 한편, 도전부의 전사 시에 이형제의 성분이 도전부측에 전사되어 버려 도전부의 표면의 요철이 커짐과 함께, 도전부의 표면에 있어서의 물에 대한 접촉각이 상승해 버리는 경우가 있다. 이에 비해, 이형 필름으로서, 적어도 편면이 미처리된 폴리에틸렌테레프탈레이트 필름을 사용하면, 도전부의 전사 시에 도전부에 전사되는 성분이 없기 때문에, 도전부의 표면의 요철이 작고, 또한 전사 후의 도전부의 표면에 있어서 물의 접촉각의 변화가 생기기 어렵다. 본 명세서에 있어서, 「적어도 편면이 미처리된 폴리에틸렌테레프탈레이트 필름」이란, 표면 처리가 되어 있지 않은 면을 갖는 폴리에틸렌테레프탈레이트 필름을 의미한다. 따라서, 적어도 편면이 미처리된 폴리에틸렌테레프탈레이트 필름의 미처리측의 면에는 박리성을 높이기 위한 이형제는 존재하지 않는다.
<도전부용 조성물>
도전부용 조성물은 도전성 섬유(15), 이종 섬유(16) 및 중합성 화합물을 포함하고 있다. 단, 도전부용 조성물은 이종 섬유(16)를 포함하고 있지 않아도 된다. 중합성 화합물로서는, 광투과성 기능층(13)의 란에서 설명한 중합성 화합물과 마찬가지의 것을 들 수 있으므로, 여기서는 설명을 생략하는 것으로 한다. 도전부용 조성물은, 그 밖에 용제나 중합 개시제를 포함하고 있어도 된다.
도전부용 조성물의 도막(64)을 형성한 후, 도 16의 (B)에 도시되는 바와 같이 도막(64)에 자외선 등의 전리 방사선을 조사하여, 중합성 화합물을 중합(가교)시킴으로써 도막(64)을 경화시켜 도전부(12)를 형성한다. 이에 의해, 이형 필름(61) 상에 도전부(12)를 갖는 전사 필름을 얻는다.
한편, 광투과성 기재(11)의 제2 면(11B)에 광투과성 기능층용 조성물을 도포하고 건조시켜, 광투과성 기능층용 조성물의 도막(61)을 형성한다.
다음에, 도막(61)에 자외선 등의 전리 방사선을 조사하거나 또는 가열하여, 중합성 화합물을 중합(가교)시킴으로써 도막(61)을 경화시켜 광투과성 기능층(13)을 형성한다. 이에 의해, 광투과성 기재(11) 상에 광투과성 기능층(13)을 갖는 피전사 필름을 얻는다.
얻어진 전사 필름(65)에 있어서의 도전부(12)의 표면(12A)과, 피전사 필름(66)에 있어서의 광투과성 기능층(13)의 표면(13A)이 합쳐지도록 전사 필름(65)과 피전사 필름(66)을 적층한 상태(도 17의 (A) 참조)에서, 전사 필름(65)측으로부터 자외선 등의 전리 방사선을 조사하여(도 17의 (B) 참조), 도전부(12)와 광투과성 기능층(13)을 접합한다. 또한, 전리 방사선의 조사는 피전사 필름(66)측으로부터 행해도 된다. 그 후, 전사 필름(65)의 이형 필름(63)을 박리하여(도 17의 (C) 참조), 피전사 필름(66)에 도전부(12)가 전사된 도전성 필름을 얻는다.
본 발명자들은 백화 문제에 관하여 예의 연구를 거듭한 바, 도전부의 확산광 반사율을 0.5％까지 저하시키면, 백화를 억제할 수 있는 것을 알아냈다. 본 실시 형태에 따르면, 도전성 필름(10)의 도전부(12)가 존재하는 영역에 있어서의 확산광 반사율(SCE)이 0.5％ 이하로 되어 있으므로, 백화를 억제할 수 있다. 또한, 도전성 필름(30, 40, 50)도 도전성 필름(30, 40, 50)의 도전부(12, 32, 52)가 존재하는 영역에 있어서의 확산광 반사율(SCE)이 0.5％ 이하로 되어 있으므로, 백화를 억제할 수 있다.
도전성 섬유는 LED로부터의 광에서 특히 반사되기 쉬우므로, 광원으로서 LED 소자를 사용한 LED 화상 표시 장치에 도전성 섬유를 포함하는 도전성 필름을 사용하면, 백화가 발생하기 쉽지만, 도전성 필름(10, 30, 40, 50)에 있어서는 백화를 억제할 수 있으므로, 도전성 필름(10)은 LED 화상 표시 장치에 적합하게 사용할 수 있다.
본 실시 형태에 따르면, 도전성 섬유(15)를 사용하고 있으므로, ITO와는 달리 굴곡시키더라도 균열되기 어려운 도전성 필름(10)을 제공할 수 있다. 단, 단순하게 도전성 섬유(15)를 사용하면, 전부 양호하다고 할 수 없는 경우가 있었다. 상술한 바와 같이, 광투과성 기재에 사용하는 수지계, 두께나 고체 상태일 때의 내부 구조(결정성, 비결정성, 분자 배향 등)나 도전성 필름의 두께와 같은 여러 가지 요건의 밸런스를 제어하는 것이, 예를 들어 10만회 이상의 절첩 시험 후에도 전기 저항비, 백화, 주름, 플렉시블성을 양호하게 할 수 있다. 또한, 굴곡성을 부여하기 위해서는 종래 최적으로 되어 있는 폴리이미드계 수지, 아미드계 수지의 투명성 기재라도 상술한 요건의 제어를 행함으로써, 플렉시블성을 향상시킨 도전성 필름(10)을 제공할 수 있다. 이 때문에, 도전성 필름(10)을 절첩 가능(폴더블)한 화상 표시 장치에도 내장하여 사용하는 것도 가능하다.
본 실시 형태에 관한 도전성 필름의 용도는 특별히 한정되지 않지만, 터치 패널을 구비하는 화상 표시 장치에 내장하여 사용하는 것이 가능하다. 도 18은 본 실시 형태에 관한 화상 표시 장치의 개략 구성도이며, 도 19는 본 실시 형태에 관한 터치 패널의 모식적인 평면도이다.
<<<화상 표시 장치>>>
도 18에 도시되는 바와 같이, 화상 표시 장치(70)는, 주로 화상을 표시하기 위한 표시 패널(80)과, 표시 패널(80)의 배면측에 배치된 백라이트 장치(90)와, 표시 패널(80)보다 관찰자측에 배치된 터치 패널(100)과, 표시 패널(80)과 터치 패널(100) 사이에 개재된 광투과성 접착층(120)을 구비하고 있다. 본 실시 형태에 있어서는, 표시 패널(80)이 액정 표시 패널이므로, 화상 표시 장치(70)가 백라이트 장치(90)를 구비하고 있지만, 표시 패널(표시 소자)의 종류에 따라서는 백라이트 장치(90)를 구비하고 있지 않아도 된다. 또한, 화상 표시 장치는, 예를 들어 편광 선글라스에 의한 시인성의 저하를 억제하기 위해 필름을 더 구비하고 있어도 된다.
<<표시 패널>>
표시 패널(80)은, 도 18에 도시되는 바와 같이, 백라이트 장치(90)측으로부터 관찰자측을 향하여, 트리아세틸셀룰로오스 필름(TAC 필름)이나 시클로올레핀 폴리머 필름 등의 보호 필름(81), 편광자(82), 보호 필름(83), 광투과성 점착층(84), 표시 소자(85), 광투과성 점착층(86), 보호 필름(87), 편광자(88), 보호 필름(89)의 순으로 적층된 구조를 갖고 있다. 표시 패널(80)은 표시 소자(85)를 구비하고 있으면 되며, 보호 필름(81) 등은 구비하고 있지 않아도 된다.
표시 소자(85)는 액정 표시 소자이다. 단, 표시 소자(85)는 액정 표시 소자에 한하지 않고, 예를 들어 유기 발광 다이오드(OLED), 무기 발광 다이오드, 및/또는 양자 도트 발광 다이오드(QLED)를 사용한 표시 소자여도 된다. 액정 표시 소자는 2매의 유리 기재간에 액정층, 배향막, 전극층, 컬러 필터 등을 배치한 것이다.
<<백라이트 장치>>
백라이트 장치(90)는, 표시 패널(80)의 배면측으로부터 표시 패널(80)을 조명하는 것이다. 백라이트 장치(90)로서는 공지된 백라이트 장치를 사용할 수 있고, 또한 백라이트 장치(90)는 에지 라이트형이나 직하형 백라이트 장치 중 어느 것이어도 된다.
<<터치 패널>>
터치 패널(100)은, 도전성 필름(110)과, 도전성 필름(110)보다 관찰자측에 배치된 도전성 필름(50)과, 도전성 필름(50)보다 관찰자측에 배치된 커버 유리 등의 광투과성 커버 부재(101)와, 도전성 필름(10)과 도전성 필름(50) 사이에 개재된 광투과성 점착층(102)과, 도전성 필름(50)과 광투과성 커버 부재(101) 사이에 개재된 광투과성 점착층(103)을 구비하고 있다.
<도전성 필름>
도전성 필름(110)은 도전성 필름(50)과 거의 마찬가지의 구조로 되어 있다. 즉, 도전성 필름(110)은, 도 18에 도시되는 바와 같이, 광투과성 기재(111)와, 광투과성 기재(111)의 제1 면측에 마련된 도전층(112)과, 광투과성 기재의 제2 면측에 마련된 광투과성 기능층(113)을 구비하고 있다. 도전층(112)은, 복수의 도전부(114)와, 도전부(114) 사이에 위치하는 비도전부(115)로 구성되어 있다. 광투과성 기재(111)는 광투과성 기재(11)와 마찬가지의 것이며, 또한 광투과성 기능층(113)은 광투과성 기능층(13)과 마찬가지의 것이므로, 여기서는 설명을 생략하는 것으로 한다.
(도전부 및 비도전부)
도전부(114)는 도전부(52)와 마찬가지의 구조로 되어 있고, 비도전부(115)는 비도전부(532)와 마찬가지의 구조로 되어 있다. 도전부(114)는, 투영형 정전 용량 방식의 터치 패널에 있어서의 Y 방향의 전극으로서 기능하는 것이며, 도 19에 도시되는 바와 같이, 복수의 센서부(114B)와, 각 센서부(114B)에 연결된 단자부(도시하지 않음)를 구비하고 있다. 센서부(114B)는, 센서부(52B)와 마찬가지의 구조로 되어 있으므로, 직선형으로 연장되는 라인부(114C)와, 라인부(114C)로부터 팽출된 팽출부(114D)를 갖고 있다. 센서(114B)는 Y 방향으로 연장되어 있다. 또한, 도전부(114)는 도전부(52)와 마찬가지의 구조로 되어 있지만, 도전부(114)는 반드시 도전부(52)와 마찬가지의 구조로 되어 있지는 않아도 된다.
<실시예>
본 발명을 상세하게 설명하기 위해, 이하에 실시예를 들어 설명하지만, 본 발명은 이들 기재에 한정되지 않는다.
<하드 코트층용 조성물의 조제>
우선, 하기에 나타내는 조성으로 되도록 각 성분을 배합하여 하드 코트층용 조성물 1을 얻었다.
(하드 코트층용 조성물 1)
ㆍ펜타에리트리톨트리아크릴레이트와 펜타에리트리톨테트라아크릴레이트의 혼합물(상품명 「KAYARAD PET-30」, 니혼 가야쿠 가부시키가이샤제): 30질량부
ㆍ중합 개시제(상품명 「이르가큐어 184」, BASF 재팬사제): 1.5질량부
ㆍ메틸에틸케톤(MEK): 50질량부
ㆍ시클로헥사논: 18.5질량부
<은 나노와이어 분산액의 조제>
(은 나노와이어 분산액 1)
알코올 용매로서 에틸렌글리콜, 은 화합물로서 질산은, 염화물로서 염화나트륨, 브롬화물로서 브롬화나트륨, 알칼리 금속 수산화물로서 수산화나트륨, 알루미늄염으로서 질산알루미늄 9수화물, 유기 보호제로서 비닐피롤리돈과 디알릴디메틸암모늄나이트레이트(diallyldimethylammoniumnitrate)의 코폴리머(비닐피롤리돈 99질량％, 디알릴디메틸암모늄나이트레이트 1질량％로 코폴리머 작성, 중량 평균 분자량 130,000)를 준비하였다.
실온에서, 에틸렌글리콜 540g 중에, 염화나트륨 0.041g, 브롬화나트륨 0.0072g, 수산화나트륨 0.0506g, 질산알루미늄 9수화물 0.0416g, 비닐피롤리돈과 디알릴디메틸암모늄나이트레이트의 코폴리머 5.24g을 첨가하여 용해시켜 용액 A로 하였다. 이것과는 다른 용기 중에서, 에틸렌글리콜 20g 중에 질산은 4.25g을 첨가하여 용해시켜 용액 B로 하였다. 이 예에서는 Al/OH 몰비는 0.0876, OH/Ag 몰비는 0.0506이었다.
용액 A의 전량을 상온에서부터 115℃까지 교반하면서 승온한 후, 용액 A 중에 용액 B의 전량을 1분에 걸쳐 첨가하였다. 용액 B의 첨가 종료 후, 추가로 교반 상태를 유지하여 115℃에서 24시간 유지하였다. 그 후, 반응액을 실온까지 냉각하였다. 냉각 후에, 반응액에 아세톤을 반응액의 10배량 첨가하고, 10분 교반 후에 24시간 정치를 행하였다. 정치 후, 농축물과 상청이 관찰되었기 때문에, 상청 부분을 피펫으로 주의깊게 제거하여 농축물을 얻었다.
얻어진 농축물에 500g의 순수를 첨가하고, 10분 교반을 행하여 농축물을 분산시킨 후, 추가로 아세톤을 10배량 첨가하고, 또한 교반 후에 24시간 정치를 행하였다. 정치 후, 새롭게 농축물과 상청이 관찰되었기 때문에, 상청 부분을 피펫으로 주의깊게 제거를 행하였다. 과잉 유기 보호제는 양호한 도전성을 얻기 위해서는 불필요한 것이기 때문에, 이 세정 조작을 필요에 따라 1 내지 20회 정도 행하여 고형분을 충분히 세정하였다.
세정 후의 고형분에 순수를 첨가하여 이 고형분의 분산액을 얻었다. 이 분산액을 분취하고, 용매의 순수를 관찰대 상에서 휘발시킨 후 고분해능 FE-SEM(고분해능 전계 방출형 주사 전자 현미경)에 의해 관찰한 결과, 고형분은 은 나노와이어인 것이 확인되었다.
상기 세정 후의 은 나노와이어에, 이소프로필알코올을 첨가하여 은 나노와이어 분산액 1을 얻었다. 은 나노와이어 분산액 1 중에 있어서의 은 나노와이어의 평균 섬유 직경 및 평균 섬유 길이를 측정한 바, 은 나노와이어의 평균 섬유 직경은 45nm이고, 평균 섬유 길이는 15㎛였다. 또한, 은 나노와이어 분산액 1 중의 은 나노와이어의 농도는 1.5mg/㎖였다.
은 나노와이어의 평균 섬유 직경은, 투과형 전자 현미경(TEM)(제품명 「H-7650」, 가부시키가이샤 히타치 하이테크놀러지즈사제)을 사용하여 10만배 내지 20만배로 50매 촬상하고, TEM 부속의 소프트웨어에 의해 촬상 화면 상에서 100개의 도전성 섬유의 섬유 직경을 실측하고, 그의 산술 평균값으로서 구하였다. 상기 섬유 직경의 측정 시에는 가속 전압을 「100kV」, 이미션 전류를 「10μA」, 집속 렌즈 조리개를 「1」, 대물 렌즈 조리개를 「0」, 관찰 모드를 「HC」, Spot를 「2」로 하였다. 또한, 은 나노와이어의 평균 섬유 길이는, 주사형 전자 현미경(SEM)(제품명 「S-4800(TYPE2)」, 가부시키가이샤 히타치 하이테크놀러지즈사제)을 사용하여 500 내지 2000만배로 100개의 은 나노와이어의 섬유 길이를 측정하고, 그 100개의 은 나노와이어의 섬유 길이 중에서 최댓값과 최솟값을 뺀 98개의 산술 평균값으로서 구하였다. 상기 섬유 길이의 측정 시에는, 신호 선택을 「SE」, 가속 전압을 「3kV」, 이미션 전류를 「10μA」, SE 검출기를 「혼합」으로 하였다. 은 나노와이어의 섬유 길이는, 주사형 전자 현미경(SEM)(제품명 「S-4800(TYPE2)」, 히타치 하이테크놀러지즈사제)의 SEM 기능을 사용하여 500 내지 2000만배로 10매 촬상하고, 부속의 소프트웨어에 의해 촬상 화면 상에서 100개의 은 나노와이어의 섬유 길이를 측정하고, 그 100개의 은 나노와이어의 섬유 길이 중에서 최댓값과 최솟값을 뺀 98개의 산술 평균값으로서 구하였다. 상기 섬유 길이의 측정 시에는, 45°경사의 시료대를 사용하여 신호 선택을 「SE」, 가속 전압을 「3kV」, 이미션 전류를 「10μA 내지 20μA」, SE 검출기를 「혼합」, 프로브 전류를 「Norm」, 초점 모드를 「UHR」, 콘덴서 렌즈 1을 「5.0」, W.D.를 「8mm」, Tilt를 「30°」로 하였다. 또한, TE 검출기는 미리 빼 두었다. 은 나노와이어의 섬유 직경을 측정할 때에는, 이하의 방법에 의해 제작된 측정용 샘플을 사용하였다. 우선, 은 나노와이어 분산액 1을, 분산매에 맞추어 에탄올로 은 나노와이어의 농도를 0.05질량％ 이하로 희석하였다. 또한, 이 희석한 은 나노와이어 분산액 1을 TEM 또는 STEM 관찰용의 카본 지지막 구비 그리드 메쉬(Cu 그리드 형번 「＃10-1012 엘라스틱 카본 ELS-C10 STEM Cu100P 그리드 사양」) 상에 1방울 적하하고, 실온에서 건조시키고, 상기 조건에서 관찰하여, 관찰 화상 데이터로 하였다. 이것을 바탕으로 산술 평균값을 구하였다. 은 나노와이어의 섬유 길이를 측정할 때에는, 이하의 방법에 의해 제작된 측정용 샘플을 사용하였다. 우선, 은 나노와이어 분산액 1을 B5 사이즈의 두께 50㎛의 폴리에틸렌테레프탈레이트(PET) 필름의 미처리면에 은 나노와이어의 도포량이 10mg/㎡로 되도록 도포하고, 분산매를 건조시키고, PET 필름 표면에 도전성 섬유를 배치시켜 도전성 필름을 제작하였다. 이 도전성 필름의 중앙부로부터 10mm×10mm의 크기로 잘라냈다. 그리고, 이 잘라낸 도전성 필름을, 45°경사를 갖는 SEM 시료대(형번 「728-45」, 닛신 EM사제, 경사형 시료대 45°,φ15mm×10mm M4 알루미늄제)에, 은 페이스트를 사용하여 다이의 면에 대하여 평탄하게 첩부하였다. 또한, Pt-Pd를 20초 내지 30초 스퍼터링하여 도통을 얻었다. 또한, 이하의 은 나노와이어의 섬유 직경 및 섬유 길이도 마찬가지로 하여 구하였다.
(은 나노와이어 분산액 2)
합성 조건이나 첨가제를 조정하여 평균 섬유 직경 35nm 및 평균 섬유 길이 15㎛의 은 나노와이어를 얻은 것 이외에는, 은 나노와이어 분산액 1과 마찬가지로 하여 은 나노와이어 분산액 2를 얻었다.
(은 나노와이어 분산액 3)
합성 조건이나 첨가제를 조정하여 평균 섬유 직경 30nm 및 평균 섬유 길이 15㎛의 은 나노와이어를 얻은 것 이외에는, 은 나노와이어 분산액 1과 마찬가지로 하여 은 나노와이어 분산액 3을 얻었다.
(은 나노와이어 분산액 4)
합성 조건이나 첨가제를 조정하여 평균 섬유 직경 28nm 및 평균 섬유 길이 15㎛의 은 나노와이어를 얻은 것 이외에는, 은 나노와이어 분산액 1과 마찬가지로 하여 은 나노와이어 분산액 4를 얻었다.
(은 나노와이어 분산액 5)
합성 조건이나 첨가제를 조정하여 평균 섬유 직경 25nm 및 평균 섬유 길이 15㎛의 은 나노와이어를 얻은 것 이외에는, 은 나노와이어 분산액 1과 마찬가지로 하여 은 나노와이어 분산액 5를 얻었다.
(은 나노와이어 분산액 6)
합성 조건이나 첨가제를 조정하여 평균 섬유 직경 23nm 및 평균 섬유 길이 15㎛의 은 나노와이어를 얻은 것 이외에는, 은 나노와이어 분산액 1과 마찬가지로 하여 은 나노와이어 분산액 6을 얻었다.
(은 나노와이어 분산액 7)
합성 조건이나 첨가제를 조정하여 평균 섬유 직경 19nm 및 평균 섬유 길이 15㎛의 은 나노와이어를 얻은 것 이외에는, 은 나노와이어 분산액 1과 마찬가지로 하여 은 나노와이어 분산액 7을 얻었다.
(은 나노와이어 분산액 8)
은 나노와이어의 농도를 1.125mg/㎖로 한 것 이외에는, 은 나노와이어 분산액 5와 마찬가지로 하여 은 나노와이어 분산액 8을 얻었다.
(은 나노와이어 분산액 9)
은 나노와이어의 농도를 0.75mg/㎖로 한 것 이외에는, 은 나노와이어 분산액 5와 마찬가지로 하여 은 나노와이어 분산액 9를 얻었다.
(은 나노와이어 분산액 10)
은 나노와이어의 농도를 0.3mg/㎖로 한 것 이외에는, 은 나노와이어 분산액 5와 마찬가지로 하여 은 나노와이어 분산액 10을 얻었다.
(은 나노와이어 분산액 11)
우선, 포름알데히드술폭실산나트륨 2수화물(론갈리트) 122g과, 수 평균 분자량이 40000인 폴리비닐피롤리디논 12.5g을 소량의 순수에 용해하고, 이 수용액에 추가로 순수를 첨가하여 전체 용량을 500mL로 하였다. 다음에, 이 수용액에 2-디에틸아미노에탄올 72g을 첨가하여 수용액 A를 조정하였다. 한편, 염화니켈(NiCl2ㆍ6H2O) 95g을 소량의 순수에 용해하고, 이 수용액에 추가로 순수를 첨가하여 전체 용량을 500mL로 하여 수용액 B를 조정하였다.
다음에, 수용액 A를 교반하면서 60℃로 가열하고, 이 60℃의 수용액 A에 수용액 B를 천천히 첨가하고, 추가로 60℃에서 2시간 교반하면서 유지하여 흑색의 콜로이드 분산액을 얻었다. 이 콜로이드 분산액을 한외 여과막에서 여과액의 전기 전도도가 133μS/㎝로 될 때까지 세정하여 고형분의 분산액을 얻었다.
얻어진 고형분의 결정 구조를 X선 회절(XRD)에 의해 측정한 바, 고형분은 면심 입방(face-centered cubic structure)의 결정 구조를 갖는 니켈 나노와이어인 것이 확인되었다.
얻어진 니켈 나노와이어 분산액 중에 있어서의 은 나노와이어의 평균 섬유 직경 및 평균 섬유 길이를 측정한 바, 니켈 나노와이어의 평균 섬유 직경은 80nm이며, 평균 섬유 길이는 2.4㎛였다. 또한, 니켈 나노와이어 분산액은 흑색을 나타내고, 또한 니켈 나노와이어 분산액으로부터 니켈 나노와이어를 취출하여 관찰한 바 니켈 나노와이어는 흑색을 나타내고 있었다.
그리고, 얻어진 니켈 나노와이어 분산액을, 은 나노와이어와 니켈 나노와이어의 중량비가 90:10으로 되도록 은 나노와이어 분산액 5에 첨가하여, 은 나노와이어와 니켈 나노와이어가 분산된 은 나노와이어 분산액 11을 얻었다.
(은 나노와이어 분산액 12)
니켈 나노와이어 분산액을, 은 나노와이어와 니켈 나노와이어의 중량비가 80:20으로 되도록 은 나노와이어 분산액 5에 첨가한 것 이외에는, 은 나노와이어 분산액 11과 마찬가지로 하여 은 나노와이어 분산액 12를 얻었다.
(은 나노와이어 분산액 13)
니켈 나노와이어 분산액을, 은 나노와이어와 니켈 나노와이어의 중량비가 60:40으로 되도록 은 나노와이어 분산액 5에 첨가한 것 이외에는, 은 나노와이어 분산액 11과 마찬가지로 하여 은 나노와이어 분산액 13을 얻었다.
(은 나노와이어 분산액 14)
니켈 나노와이어 분산액을, 은 나노와이어와 니켈 나노와이어의 중량비가 90:10으로 되도록 은 나노와이어 분산액 7에 첨가한 것 이외에는, 은 나노와이어 분산액 11과 마찬가지로 하여 은 나노와이어 분산액 14를 얻었다.
(은 나노와이어 분산액 15)
니켈 나노와이어 분산액을, 은 나노와이어와 니켈 나노와이어의 중량비가 80:20으로 되도록 은 나노와이어 분산액 7에 첨가한 것 이외에는, 은 나노와이어 분산액 11과 마찬가지로 하여 은 나노와이어 분산액 15를 얻었다.
(은 나노와이어 분산액 16)
니켈 나노와이어 분산액을, 은 나노와이어와 니켈 나노와이어의 중량비가 60:40으로 되도록 은 나노와이어 분산액 7에 첨가한 것 이외에는, 은 나노와이어 분산액 11과 마찬가지로 하여 은 나노와이어 분산액 16을 얻었다.
(은 나노와이어 분산액 17)
우선, 은 나노와이어 분산액 5를 얻음과 함께, 별도로 은 나노와이어 분산액 5의 제조 과정에서 형성되는 농축물을 얻었다. 그리고, 이 농축물을 금속 흑화 처리액으로서, 2산화텔루륨 0.25중량％(텔루륨 농도로서 0.2중량％), 염산 0.45중량％, 황산 20중량％의 수용액에, 처리 온도 25℃ 조건 하, 30초간 침지하여, 농축물의 표면에 염화텔루륨(TeCl2)을 포함하는 피막을 형성하였다.
얻어진 피막을 갖는 농축물을 취출한 후, 500g의 순수를 첨가하고, 10분 교반을 행하여 이 농축물을 분산시킨 후, 추가로 아세톤을 10배량 첨가하고, 또한 교반 후에 24시간 정치를 행하였다. 정치 후, 새롭게 농축물과 상청이 관찰되었기 때문에, 상청 부분을 피펫으로 주의깊게 제거를 행하였다. 과잉 유기 보호제는 양호한 도전성을 얻기 위해서는 불필요한 것이기 때문에, 이 세정 조작을 필요에 따라 1 내지 20회 정도 행하여 고형분인 피막을 갖는 은 나노와이어를 충분히 세정하였다.
상기 세정 후의 피막을 갖는 은 나노와이어에, 이소프로필알코올을 첨가하여 피막 형성 은 나노와이어 분산액을 얻었다. 피막 형성 은 나노와이어 분산액 중에 있어서의 피막 형성 은 나노와이어의 평균 섬유 직경 및 평균 섬유 길이를 측정한 바, 은 나노와이어의 평균 섬유 직경은 25nm이며, 평균 섬유 길이는 15㎛였다. 또한, 피막 형성 은 나노와이어 분산액은 흑색을 나타내고, 또한 피막 형성 은 나노와이어 분산액으로부터 피막 형성 은 나노와이어를 취출하여 관찰한 바, 피막 형성 은 나노와이어의 표면은 흑색을 나타내고 있었다.
피막 형성 은 나노와이어 분산액을 얻은 후, 피막 형성 은 나노와이어 분산액을, 은 나노와이어와 피막 형성 은 나노와이어의 중량비가 90:10으로 되도록 은 나노와이어 분산액 5에 첨가하여, 은 나노와이어 분산액 17을 얻었다.
(은 나노와이어 분산액 18)
피막 형성 은 나노와이어 분산액을, 은 나노와이어와 피막 형성 은 나노와이어의 중량비가 80:20으로 되도록 은 나노와이어 분산액 5에 첨가한 것 이외에는, 은 나노와이어 분산액 17과 마찬가지로 하여 은 나노와이어 분산액 18을 얻었다.
(은 나노와이어 분산액 19)
피막 형성 은 나노와이어 분산액을, 은 나노와이어와 피막 형성 은 나노와이어의 중량비가 60:40으로 되도록 은 나노와이어 분산액 5에 첨가한 것 이외에는, 은 나노와이어 분산액 17과 마찬가지로 하여 은 나노와이어 분산액 19를 얻었다.
(은 나노와이어 분산액 20)
카본 나노튜브 분산액(상품명 「REC-SM-29」, 레지노 컬러 고교사제, 고형분 6.0질량％, 카본 나노튜브 농도 2.0질량％)을, 은 나노와이어와 카본 나노튜브의 중량비가 99:1로 되도록 은 나노와이어 분산액 5에 첨가하여, 은 나노와이어 분산액 20을 얻었다.
(은 나노와이어 분산액 21)
카본 나노튜브 분산액을, 은 나노와이어와 카본 나노튜브의 중량비가 96:4로 되도록 은 나노와이어 분산액 5에 첨가한 것 이외에는, 은 나노와이어 분산액 21과 마찬가지로 하여 은 나노와이어 분산액 21을 얻었다.
(은 나노와이어 분산액 22)
카본 나노튜브 분산액을, 은 나노와이어와 카본 나노튜브의 중량비가 90:10으로 되도록 은 나노와이어 분산액 5에 첨가한 것 이외에는, 은 나노와이어 분산액 21과 마찬가지로 하여 은 나노와이어 분산액 22를 얻었다.
(은 나노와이어 분산액 23)
환원제로서 에틸렌글리콜(EG)을, 형태 제어제 겸 보호 콜로이드제로서 폴리비닐피롤리돈(PVP:PVP: 평균 분자량 130만, 알드리치사제)을 사용하여, 하기에 나타낸 핵 형성 공정과 입자 성장 공정을 분리하여 입자 형성을 행하여 은 나노와이어 분산액을 조제하였다.
(핵 형성 공정)
반응 용기 내에서 160℃로 유지한 EG액 100mL를 교반하면서, 질산은의 EG 용액(질산은 농도: 1.0몰/L) 2.0mL를 일정 유량으로 1분간 첨가하였다.
그 후, 160℃에서 10분간 유지하면서 은 이온을 환원하여 은의 핵 입자를 형성하였다. 반응액은 나노사이즈의 은 미립자의 표면 플라스몬 흡수로부터 유래하는 황색을 나타내고 있고, 은 이온이 환원되어 은 미립자(핵 입자)가 형성되었음을 확인하였다. 계속해서, PVP의 EG 용액(PVP 농도: 3.0×10-1몰/L) 10.0mL를 일정 유량으로 10분간 첨가하였다.
(입자 성장 공정)
상기 핵 형성 공정을 종료한 후의 핵 입자를 포함하는 반응액을 교반하면서 160℃로 유지하고, 질산은의 EG 용액(질산은 농도: 1.0×10-1몰/L) 100mL와, PVP의 EG 용액(PVP 농도: 3.0×10-1몰/L) 100mL를, 더블제트법을 사용하여 일정 유량으로 120분간 첨가하였다. 본 입자 성장 공정에 있어서, 30분마다 반응액을 채취하여 전자 현미경으로 확인한 바, 핵 형성 공정에서 형성된 핵 입자가 시간 경과에 수반하여 와이어상의 형태로 성장하였고, 입자 성장 공정에 있어서의 새로운 미립자의 생성은 확인되지 않았다. 최종적으로 얻어진 은 나노와이어에 대하여, 전자 현미경 사진을 촬영하고, 300개의 은 나노와이어 입자상의 장축 방향 및 단축 방향의 입경을 측정하여 산술 평균을 구하였다. 단축 방향의 평균 입경은 19nm, 장축 방향의 평균 길이는 15㎛였다.
(탈염 수세 공정)
입자 형성 공정을 종료한 반응액을 실온까지 냉각한 후, 분획 분자량 0.2㎛의 한외 여과막을 사용하여 탈염 수세 처리를 실시함과 함께, 용매를 에탄올로 치환하였다. 마지막에 액량을 100mL까지 농축하여 은 나노와이어 분산액을 조제하였다.
얻어진 은 나노와이어 분산액에, KAYARAD PET-30(니혼 가야쿠 가부시키가이샤제)과, 중합 개시제(상품명 「이르가큐어 184」, BASF 재팬사제) 및 희석 용제를 첨가하여, 은 나노와이어 농도가 0.1질량％로 되고, PET-30이 0.1질량％로 되고, 이르가큐어 184가 PET-30의 5％로 되도록 배합하여, 도전부용 조성물로서 사용할 수 있는 은 나노와이어 분산액 23을 조제하였다. 또한, 희석 용제의 30질량％는 시클로헥사논으로 하였다.
<광투과성 수지용 조성물의 조제>
하기에 나타내는 조성으로 되도록 각 성분을 배합하여 광투과성 수지용 조성물 1을 얻었다.
(광투과성 수지용 조성물 1)
ㆍ펜타에리트리톨트리아크릴레이트와 펜타에리트리톨테트라아크릴레이트의 혼합물(상품명 「KAYARAD-PET-30」, 닛폰 가야쿠사제): 5질량부
ㆍ중합 개시제(상품명 「이르가큐어 184」, BASF 재팬사제): 0.25질량부
ㆍ메틸에틸케톤(MEK): 70질량부
ㆍ시클로헥사논: 24.75질량부
<예 1>
우선, 광투과성 기재로서의 편면에 하지층을 갖는 두께 48㎛ 및 면 내 위상차 2000nm의 폴리에틸렌테레프탈레이트 필름(상품명 「코스모샤인(등록 상표) A4100」, 도요보 가부시키가이샤제)을 준비하고, 이 폴리에틸렌테레프탈레이트 필름의 하지층측에, 하드 코트층용 조성물 1을 도포하여 도막을 형성하였다. 다음에, 형성한 도막에 대하여, 0.5m/s의 유속으로 50℃의 건조 공기를 15초간 유통시킨 후, 추가로 10m/s의 유속으로 70℃의 건조 공기를 30초간 유통시켜 건조시킴으로써 도막 중의 용제를 증발시키고, 자외선을 적산 광량이 100mJ/㎠로 되도록 조사하여 도막을 경화시킴으로써, 광투과성 기능층으로서의 막 두께 2㎛의 하드 코트층을 형성하였다.
하드 코트층을 형성한 후, 폴리에틸렌테레프탈레이트 필름에 있어서의 하드 코트층이 형성된 면과 반대측의 미처리면 상에, 은 나노와이어 분산액 1을 20mg/㎡로 되도록 도포하여 도막을 형성하였다. 그리고, 형성한 도막에 대하여, 0.5m/s의 유속으로 40℃의 건조 공기를 15초간 유통시킨 후, 추가로 15m/s의 유속으로 70℃의 건조 공기를 30초간 유통시켜 건조시킴으로써 도막 중의 용제를 증발시키고, 도막을 경화시킴으로써, 폴리에틸렌테레프탈레이트 필름의 표면에 은 나노와이어를 배치시켰다.
다음에, 은 나노와이어를 덮도록 상기 광투과성 수지용 조성물 1을 도포하여 도막을 형성하였다. 그리고, 형성한 도막에 대하여, 0.5m/s의 유속으로 50℃의 건조 공기를 15초간 유통시킨 후, 추가로 10m/s의 유속으로 70℃의 건조 공기를 30초간 유통시켜 건조시킴으로써 도막 중의 용제를 증발시키고, 자외선을 적산 광량이 100mJ/㎠로 되도록 조사하여 도막을 경화시킴으로써, 막 두께 100nm의 광투과성 수지를 형성하고, 광투과성 수지 및 광투과성 수지 중에 배치된 은 나노와이어로 이루어지는 막 두께 100nm의 도전부를 구비하는 도전성 필름을 얻었다. 또한, 예 1에 관한 도전부는 패터닝되어 있지 않은 층상의 것이었다.
예 1에 관한 도전부의 막 두께는, 주사 투과형 전자 현미경(STEM) 또는 투과형 전자 현미경(TEM)을 사용하여 촬영된 도전부의 단면 사진으로부터 랜덤하게 10개소 두께를 측정하고, 측정된 10개소 중 최댓값과 최솟값을 뺀 8개소의 두께의 산술 평균값으로 하였다. 구체적인 단면 사진의 촬영은, 이하의 방법에 의해 행해졌다. 우선, 도전성 필름으로부터 단면 관찰용 샘플을 제작하였다. 상세하게는 2mm×5mm로 잘라낸 도전성 필름을 실리콘계 포매판에 넣고, 에폭시계 수지를 유입시켜 도전성 필름 전체를 수지로 포매하였다. 그 후, 포매 수지를 65℃에서 12시간 이상 방치하여 경화시켰다. 그 후, 울트라 마이크로톰(제품명 「울트라 마이크로톰 EM UC7」, 라이카 마이크로시스템즈사제)을 사용하여, 송출 두께 100nm로 설정하여 초박 절편을 제작하였다. 제작한 초박 절편을 콜로디온막 구비 메쉬(150)로 채취하여 STEM용 샘플로 하였다. 그 후, 주사 투과형 전자 현미경(STEM)(제품명 「S-4800(TYPE2)」, 가부시키가이샤 히타치 하이테크놀러지즈사제)을 사용하여 STEM용 샘플의 단면 사진을 촬영하였다. 이 단면 사진의 촬영 시에는, 검출기(선택 신호)를 「TE」, 가속 전압을 30kV, 이미션을 「10μA」로 하였다. 배율에 대해서는, 포커스를 조절하여 콘트라스트 및 밝기를 각 층이 분별할 수 있는지 관찰하면서 5000배 내지 20만배로 적절하게 조절하였다. 바람직한 배율은 1만배 내지 5만배, 더욱 바람직하게는 2.5만배 내지 4만배이다. 배율을 지나치게 올리면 층 계면의 화소가 거칠어져 알기 힘들어지기 때문에, 막 두께 측정에 있어서는 배율을 지나치게 올리지 않는 편이 좋다. 또한, 단면 사진의 촬영 시에는, 또한 빔 모니터 조리개를 3으로 하고, 대물 렌즈 조리개를 3으로 하고, 또한 W.D.를 8mm로 하였다. 예 1뿐만 아니라, 이후의 예도 전부 도전부의 막 두께는 이 방법에 의해 측정되었다.
예 1에서 사용된 폴리에틸렌테레프탈레이트계 기재의 면 내 위상차는, 위상차 필름ㆍ광학 재료 검사 장치(제품명 「RETS-100」, 오츠카 덴시 가부시키가이샤제)를 사용하여 측정하였다. 구체적으로는, 우선, 50mm×50mm의 크기로 잘라낸 폴리에틸렌테레프탈레이트계 기재를 상기 장치에 설치하였다. 그리고, 온도 23℃ 및 상대 습도 50％의 환경 하에서, 입사각 0°의 파장 589nm의 위상차값을 측정하고, 이것을 면 내 위상차 Re로 하였다. 또한, 면 내 위상차값 Re는, 측정 위치를 약간씩 어긋나게 하여 합계 5점 측정하고, 최댓값과 최솟값을 뺀 3점의 위상차값의 산술 평균값으로 하였다.
<예 2 내지 예 7>
예 2 내지 예 7에 있어서는, 은 나노와이어 분산액 1 대신에, 표 1에 나타내는 은 나노와이어 분산액을 사용한 것 이외에는, 예 1과 마찬가지로 하여 도전성 필름을 얻었다.
<예 8>
예 8에 있어서는, 은 나노와이어의 도포량이 15mg/㎡로 되도록 은 나노와이어 분산액 8을 도포한 것 이외에는, 예 1과 마찬가지로 하여 도전성 필름을 얻었다.
<예 9>
예 9에 있어서는, 은 나노와이어의 도포량이 10mg/㎡로 되도록 은 나노와이어 분산액 9를 도포한 것 이외에는, 예 1과 마찬가지로 하여 도전성 필름을 얻었다.
<예 10>
예 10에 있어서는, 은 나노와이어의 도포량이 4mg/㎡로 되도록 은 나노와이어 분산액 10을 도포한 것 이외에는, 예 1과 마찬가지로 하여 도전성 필름을 얻었다.
<예 11 내지 예 22>
예 11 내지 예 22에 있어서는, 은 나노와이어 분산액 1 대신에, 표 1에 나타내는 은 나노와이어 분산액을 사용한 것 이외에는, 예 1과 마찬가지로 하여 도전성 필름을 얻었다.
<예 23>
예 23에 있어서는, 두께 48㎛의 폴리에틸렌테레프탈레이트 필름(상품명 「코스모샤인(등록 상표) A4100」, 도요보 가부시키가이샤제) 대신에, 두께 38㎛ 및 면 내 위상차 1510nm의 폴리에틸렌테레프탈레이트 필름(상품명 「코스모샤인(등록 상표) A4100」, 도요보 가부시키가이샤제)을 사용한 것 이외에는, 예 7과 마찬가지로 도전성 필름을 얻었다.
<예 24>
예 24에 있어서는, 폴리에틸렌테레프탈레이트 필름(상품명 「코스모샤인(등록 상표) A4100」, 도요보 가부시키가이샤제) 대신에, 이하의 방법에 의해 제조된 두께 38㎛의 폴리에틸렌테레프탈레이트 필름을 사용한 것 이외에는, 예 7과 마찬가지로 하여 도전성 필름을 얻었다.
폴리에틸렌테레프탈레이트 수지를 압출기에 의해 약 280℃에서 압출하고, 표면 온도 30℃의 캐스팅 롤에 접촉시키고, 냉각 고화하여 미연신 시트를 형성하였다. 그 후, 미연신 시트를 115℃에서 긴 변 방향으로 연신 배율이 2.9배로 되고, 폭 방향으로 연신 배율이 3.1배로 되도록 연신시켰다. 연신된 시트를 200℃에서 30초간 열고정하여 폴리에틸렌테레프탈레이트 필름을 얻었다.
<예 25>
예 25에 있어서는, 폴리에틸렌테레프탈레이트 필름(상품명 「코스모샤인(등록 상표) A4100」, 도요보 가부시키가이샤제) 대신에, 이하의 방법에 의해 제조된 두께 15㎛의 폴리에틸렌테레프탈레이트 필름을 사용한 것 이외에는, 예 7과 마찬가지로 하여 도전성 필름을 얻었다.
폴리에틸렌테레프탈레이트 수지를 압출기에 의해 약 280℃에서 압출하고, 표면 온도 30℃의 캐스팅 롤에 접촉시키고, 냉각 고화하여 미연신 시트를 형성하였다. 그 후, 미연신 시트를 115℃에서 긴 변 방향으로 연신 배율이 3.0배로 되고, 폭 방향으로 연신 배율이 3.2배로 되도록 연신시켰다. 연신된 시트를 200℃에서 30초간 열고정하여 폴리에틸렌테레프탈레이트 필름을 얻었다.
<예 26>
예 26에 있어서는, 폴리에틸렌테레프탈레이트 필름 대신에, 두께 60㎛의 폴리이미드 필름(상품명 「네오프림(등록 상표)」, 미츠비시 가스 가가쿠 가부시키가이샤제)을 사용한 것 이외에는, 예 7과 마찬가지로 하여 도전성 필름을 얻었다. 또한, 상기 네오프림(등록 상표)은 폴리이미드 필름으로서 시판되고 있는 것이었다.
<예 27>
예 27에 있어서는, 폴리에틸렌테레프탈레이트 필름 대신에, 두께 20㎛의 폴리이미드 필름(상품명 「네오프림(등록 상표)」, 미츠비시 가스 가가쿠 가부시키가이샤제)을 사용한 것 이외에는, 예 7과 마찬가지로 하여 도전성 필름을 얻었다. 또한, 상기 네오프림(등록 상표)은 폴리이미드 필름으로서 시판되고 있는 것이었다.
<예 28>
(전사 필름의 제작)
이형 필름으로서, 두께 48㎛의 폴리에틸렌테레프탈레이트 필름(코스모샤인(등록 상표) A4100」, 도요보 가부시키가이샤제)을 사용하고, 이 폴리에스테르 필름의 미처리면에, 은 나노와이어 분산액 23을 20mg/㎡로 되도록 도포하여 도막을 형성하고, 70℃에서 1분 건조 후, 적산 광량 50mJ/㎠로 자외선 조사를 행하여 도전성 층을 형성하고, 전사 필름을 제작하였다.
(피전사 필름의 제작)
우선, 광투과성 기재로서, 두께 15㎛ 및 면 내 위상차 630nm의 폴리에틸렌테레프탈레이트 필름을 준비하였다. 폴리에틸렌테레프탈레이트 필름은, 이하의 방법에 의해 제조되었다. 우선, 폴리에틸렌테레프탈레이트 수지를 압출기에 의해 약 280℃에서 압출하고, 표면 온도 30℃의 캐스팅 롤에 접촉시키고, 냉각 고화하여 미연신 시트를 형성하였다. 그 후, 미연신 시트를 125℃에서 긴 변 방향으로 연신 배율이 3.5배로 되고, 폭 방향으로 연신 배율이 4.0배로 되도록 연신시켰다. 연신된 시트를 200℃에서 30초간 열고정하여 폴리에틸렌테레프탈레이트 필름을 얻었다.
이 폴리에틸렌테레프탈레이트 필름의 하지층에, 하드 코트층용 조성물 1을 건조 후의 두께가 0.7㎛로 되도록 도포하여 도막을 형성하고, 해당 도막을 70℃에서 1분 건조시켜, 기재 필름 상에 하드 코트층이 형성된 피전사 필름을 제작하였다.
얻어진 전사 필름에 있어서의 도전부의 표면과, 피전사 필름에 있어서의 하드 코트층의 표면이 합쳐지도록 적층한 상태에서, 전사 필름측으로부터 적산 광량이 600mJ/㎠로 되도록 자외선을 조사하였다. 그 후, 전사 필름의 이형 필름을 박리하여, 피전사 필름에 도전부가 전사된 도전성 필름을 얻었다.
<참고예 1>
참고예 1로서, 도전부를 ITO막으로 형성한 도전성 필름을 얻었다. 참고예 1에 있어서는, 도전부를 ITO막으로 형성한 것 이외에는, 예 1과 마찬가지로 하여 도전성 필름을 얻었다. ITO막의 막 두께는 25nm였다. ITO층은 타깃을 사용한 스퍼터링법에 의해 형성되었다.
<참고예 2>
참고예 2로서, 도전부를 ITO막으로 형성한 도전성 필름을 얻었다. 참고예 2에 있어서는, 참고예 1과는 다른 타깃을 사용한 것 이외에는, 참고예 1과 마찬가지로 하여 도전성 필름을 얻었다.
<확산광 반사율(SCE) 측정>
예 1 내지 예 28 및 참고예 1, 2에 관한 도전성 필름에 있어서, 도전부가 존재하는 영역에 있어서의 확산광 반사율을 측정하였다. 구체적으로는, 우선, 예 1 내지 예 28 및 참고예 1, 2에 관한 도전성 필름을 100mm×100mm의 크기로 잘라냄과 함께, 크기 100mm×100mm의 점착 필름(상품명 「파나클린」, 파낙 가부시키가이샤제, 굴절률 1.49) 및 크기 100mm×100mm의 흑색 아크릴판(상품명 「코모글래스」, 가부시키가이샤 구라레, DFA2CG 502K(흑색)계, 두께 2mm, 전체 광선 투과율 0％, 굴절률 1.49)을 준비하였다. 그리고, 흑색 아크릴판, 점착 필름 및 상기 크기로 잘라낸 도전성 필름을 이 순으로 적층한 적층체를 얻었다. 또한, 도전성 필름은 흑색 아크릴판보다 상측으로 되고, 또한 도전부가 폴리에틸렌테레프탈레이트 필름보다 상측으로 되도록 배치되었다. 그리고, 도전성 필름의 도전부측으로부터 분광 측색계(제품명 「CM-600d」, 코니카 미놀타 가부시키가이샤, 측정구 φ11mm)를 사용하여, 이하의 측정 조건에서 확산광 반사율을 측정하였다. 확산광 반사율은, 적층체 1매에 대하여 3회 측정하고, 3회 측정하여 얻어진 값의 산술 평균값으로 하였다. 확산광 반사율의 측정 시에는, 도전성 필름의 중앙부에 CM-600d를 얹은 상태에서 측정 버튼을 눌러 측정하였다. 또한, 예 7, 예 23 내지 예 27에 관한 도전성 필름에 있어서는, 후술하는 절첩 시험(φ3mm, 10만회) 후의 도전성 필름에 있어서도 확산광 반사율을 측정하고, 절첩 시험 전후의 확산광 반사율의 차(절첩 시험 후의 확산광 반사율-절첩 시험 전의 확산광 반사율)를 구하였다.
(측정 조건)
ㆍ주 광원: D65
ㆍ광원 2: 없음
ㆍ시야: 2도
ㆍ표색계: Yxy
ㆍ색차식: ΔE*ab
ㆍ온도: 23℃
ㆍ상대 습도: 50％
<표면 저항값 측정>
예 1 내지 예 28 및 참고예 1, 2에 관한 도전성 필름에 있어서, JIS K7194:1994(도전성 플라스틱의 4 탐침법에 의한 저항률 시험 방법)에 준거한 접촉식 저항률계(제품명 「로레스타 AX MCP-T370형」, 가부시키가이샤 미츠비시 가가쿠 애널리텍제, 단자 형상: ASP 프로브)를 사용하여 도전부의 표면 저항값을 측정하였다. 접촉식 저항률계에 의한 표면 저항값의 측정은, 80mm×50mm의 크기로 잘라낸 도전성 필름을 평평한 유리판 상에 도전부측이 상면으로 되고, 또한 도전성 필름이 균일한 평면 상태로 되도록 배치하여, ASP 프로브를 도전부의 중심에 배치하고, 모든 전극 핀을 도전부에 균일하게 누름으로써 행하였다. 접촉식 저항률계에 의한 측정 시에는, 시트 저항을 측정하는 모드인 Ω/□를 선택하였다. 그 후에는 스타트 버튼을 눌러 홀딩하여 측정 결과를 얻었다. 표면 저항값의 측정 개소는, 도전성 필름의 중심부의 5개소로 하고, 표면 저항값은 5개소 중 최댓값과 최솟값을 뺀 3개소의 표면 저항값의 산술 평균값으로 하였다. 표면 저항값의 측정은 23℃ 및 상대 습도 55％의 환경 하에서 행하였다.
<헤이즈값 측정>
예 1 내지 예 28 및 참고예 1, 2에 관한 도전성 필름에 있어서, 헤이즈미터(제품명 「HM-150」, 가부시키가이샤 무라카미 시키사이 기쥬츠 겐큐죠제)를 사용하여, 온도 23℃ 및 상대 습도 50％의 환경 하에서, JIS K7136:2000에 따라 도전성 필름의 헤이즈값(전체 헤이즈값)을 측정하였다. 헤이즈값은 도전성 필름 전체에서 측정하였을 때의 값이며, 또한 50mm×100mm의 크기로 잘라낸 후, 컬이나 주름이 없고, 또한 지문이나 먼지 등이 없는 상태에서, 예 1 내지 예 28 및 참고예 1, 2에 관한 도전성 필름에 있어서는 도전부측이 비광원측으로 되도록 설치하여 측정되었다. 헤이즈값은, 도전성 필름 1매에 대하여 5회 측정하고, 최댓값과 최솟값을 뺀 3회 측정하여 얻어진 값의 산술 평균값으로 하였다.
<목표 표면 저항값 평가>
예 1 내지 예 28 및 참고예 1, 2에 관한 도전성 필름에 있어서, 목표로 하는 표면 저항값이 얻어졌는지 평가하였다. 평가 기준은, 이하와 같이 하였다.
◎: 표면 저항값이 60Ω/□ 이하였다.
○: 표면 저항값이 60Ω/□ 초과 80Ω/□ 이하였다.
△: 표면 저항값이 80Ω/□ 초과 150Ω/□ 이하였다.
×: 표면 저항값이 150Ω/□를 초과하였다.
<백화 평가>
예 1 내지 예 28 및 참고예 1, 2에 관한 도전성 필름에 있어서, 온도 23℃ 및 상대 습도 50％의 환경 하에서, 외관을 관찰하여, 도전부의 표면에 백화가 발생하였는지 여부를 확인하였다. 구체적으로는, 도전성 필름을 100mm×100mm의 크기로 잘라냄과 함께, 크기 100mm×100mm의 점착 필름(상품명 「파나클린」, 파낙 가부시키가이샤제, 굴절률 1.49) 및 크기 100mm×100mm의 흑색 아크릴판(상품명 「코모글래스」, 가부시키가이샤 구라레, DFA2CG 502K(흑색)계, 두께 2mm, 전체 광선 투과율 0％, 굴절률 1.49)을 준비하였다. 그리고, 흑색 아크릴판, 점착 필름 및 상기 크기로 잘라낸 도전성 필름을 이 순으로 적층한 적층체를 얻었다. 또한, 도전성 필름은 흑색 아크릴판보다 상측으로 되고, 또한 도전부가 폴리에틸렌테레프탈레이트 필름보다 상측으로 되도록 배치되었다. 그리고, 도전성 필름의 도전부측으로부터 백색 램프(2000 내지 3000룩스)를 사용하여 반사광으로 도전부의 표면을 모조리 관찰하고, 도전부의 표면에 백화가 발생하였는지 여부를 확인하였다. 또한, 예 7, 예 23 내지 예 27에 관한 도전성 필름에 있어서는, 후술하는 절첩 시험(φ3mm, 10만회) 후의 도전성 필름에 있어서도, 도전부의 표면에 백화가 발생하였는지 여부를 확인하였다. 평가 기준은, 이하와 같이 하였다.
◎: 백화가 확인되지 않았다.
○: 백화가 약간 확인되었지만, 실사용상 문제가 없는 레벨이었다.
△: 백화가 어느 정도 확인되었다.
×: 백화가 명확하게 확인되었다.
<플렉시블성 평가>
(1) 절첩 시험(FD 시험) 전후의 저항값 평가
예 7, 예 23 내지 예 27에 관한 도전성 필름에 있어서, 절첩 시험을 행하여 플렉시블성을 평가하였다. 구체적으로는, 우선, 세로 125mm×가로 50mm의 직사각 형상의 샘플을 도전성 필름으로부터 1매 잘라냈다. 도전성 필름으로부터 샘플을 잘라낸 후, 각각의 샘플의 긴 변 방향의 표면의 양단부의 세로 10mm×가로 50mm의 부분에 은 페이스트(상품명 「DW-520H-14」, 도요보사제)를 도포하고, 130℃에서 30분 가열하여 양단부에 경화된 은 페이스트가 마련된 샘플을 얻었다. 또한, 양단부에 경화된 은 페이스트가 마련된 샘플에 있어서의 전기 저항값의 측정 거리는 105mm로 하고, 측정 폭은 50mm로 하였다. 그리고, 양단부에 경화된 은 페이스트가 마련된 샘플의 전기 저항값을 테스터(제품명 「Digital MΩ Hitester 3454-11」, 히오키 덴키 가부시키가이샤제)를 사용하여 측정하였다. 구체적으로는 Digital MΩ Hitester 3454-11은 2개의 프로브 단자(적색 프로브 단자 및 흑색 프로브 단자, 양쪽 모두 핀형)를 구비하고 있으므로, 적색 프로브 단자를 한쪽 단부에 마련된 경화된 은 페이스트에 접촉시키고, 또한 흑색 프로브 단자를 다른 쪽 단부에 마련된 경화된 은 페이스트에 접촉시켜 전기 저항값을 측정하였다.
그 후, 절첩 내구 시험기로서, U자 신축 시험기(제품명 「DLDMLH-FS」, 유아사 시스템 기키 가부시키가이샤제)에, 이 선택된 샘플의 짧은 변(50mm)측을 고정부로 각각 고정하고, 도 4의 (C)에 도시한 바와 같이 대향하는 2개의 변부의 최소 간격이 3mm(굴곡부의 외경 3.0mm)로 되도록 하여 설치하고, 이하의 조건에서, 이 샘플의 도전부측의 면을 180°절첩하는 시험(도전부가 내측으로 되고, 기재가 외측으로 되도록 절첩하는 시험)을 10만회 행하였다.
(절첩 조건)
ㆍ왕복 속도: 80rpm(회 매분)
ㆍ시험 스트로크: 60mm
ㆍ굴곡 각도: 180°
절첩 시험을 행한 후, 절첩 시험 후의 샘플에 있어서, 절첩 시험 전의 샘플과 마찬가지로 하여 도전부의 표면의 전기 저항값을 측정하였다. 그리고, 선택된 절첩 시험 전의 샘플의 전기 저항값에 대한 절첩 시험 후의 샘플의 전기 저항값의 비인 전기 저항값비(선택된 절첩 시험 후의 샘플의 전기 저항값/절첩 시험 전의 샘플의 전기 저항값)를 구하였다. 또한, 실시예 및 비교예에 관한 도전성 필름으로부터 상기와 마찬가지로 하여 절취되고, 마찬가지로 전기 저항값을 측정함으로써 선택된 새로운 샘플을, 상기 내구 시험기에, 상기와 마찬가지로 설치하고, 샘플의 기재측의 면을 180°절첩하는 시험(도전부가 외측으로 되고, 기재가 내측으로 되도록 절첩하는 시험)을 10만회 행하고, 마찬가지로 하여 절첩 시험 후의 샘플의 도전부의 표면의 전기 저항값을 측정하여 전기 저항값비를 구하였다. 그리고, 절첩 시험의 결과를, 이하의 기준으로 평가하였다. 또한, 전기 저항값비는 5회 측정하고, 5회 중 최댓값과 최솟값을 뺀 3회의 측정에서 얻어진 값의 산술 평균값으로 하였다.
◎: 어느 절첩 시험에 있어서도 전기 저항값비가 1.5 이하였다.
○: 어느 절첩 시험에 있어서도 전기 저항값비가 1.5 초과 3 이하였다.
×: 어느 절첩 시험에 있어서 전기 저항값비가 3을 초과하였다.
또한, 마찬가지로, 예 7, 예 23 내지 예 27에 관한 도전성 필름으로부터 상기와 마찬가지의 샘플을 제작하고, 샘플의 짧은 변측을 고정부로 각각 고정하고, 대향하는 2개의 변부의 최소 간격 φ가 3mm(굴곡부의 외경 3mm)로 되도록 하여 설치하고, 도전부측이 내측으로 되도록 샘플을 20만회 반복하여 180°절첩하는 절첩 시험을 행하고, 마찬가지로 하여 절첩 시험 후의 샘플의 도전부의 표면의 전기 저항값을 측정하여 전기 저항값비를 구하였다. 또한, 예 24, 25, 27에 관한 도전성 필름으로부터 상기와 마찬가지의 샘플을 제작하고, 샘플의 짧은 변측을 고정부로 각각 고정하고, 대향하는 2개의 변부의 최소 간격 φ가 2mm(굴곡부의 외경 2mm)로 되도록 하여 설치하고, 도전부측이 내측으로 되도록 샘플을 30만회 반복하여 180°절첩하는 절첩 시험을 행하고, 마찬가지로 하여 절첩 시험 후의 샘플의 도전부의 표면의 전기 저항값을 측정하여 전기 저항값비를 구하였다. 또한, 참고를 위해, 예 7, 예 23 내지 예 27에 관한 도전성 필름으로부터 상기와 마찬가지의 샘플을 제작하고, 샘플의 짧은 변측을 고정부로 각각 고정하고, 대향하는 2개의 변부의 최소 간격 φ가 3mm(굴곡부의 외경 3mm)로 되도록 하여 설치하고, 도전부측이 내측으로 되도록 샘플을 5만회 반복하여 180°절첩하는 절첩 시험을 행하고, 마찬가지로 하여 절첩 시험 후의 샘플의 도전부의 표면의 전기 저항값을 측정하여 전기 저항값비를 구하였다. 그리고, 절첩 시험의 결과를, 이하의 기준으로 평가하였다. 또한, 전기 저항값비는 5회 측정하고, 5회 중 최댓값과 최솟값을 뺀 3회의 측정에서 얻어진 값의 산술 평균값으로 하였다.
◎: 전기 저항값비가 1.5 이하였다.
○: 전기 저항값비가 1.5 초과 3 이하였다.
×: 전기 저항값비가 3을 초과하였다.
(2) 절첩 시험 후의 접은 자국 평가
예 7, 예 23 내지 예 27에 관한 도전성 필름에 있어서, 절첩 시험 후의 외관을 관찰하여 도전성 필름의 굴곡부에 접은 자국이 생겼는지 평가하였다. 절첩 시험은, 절첩 시험 전후의 표면 저항값 평가의 란에 기재되어 있는 방법에 의해 행해졌다. 접은 자국의 관찰은, 온도 23℃ 및 상대 습도 50％의 환경 하에서 눈으로 보고 행하였다. 접은 자국의 관찰 시에는, 백색 조명의 명실(800룩스 내지 2000룩스)에서, 굴곡부를 투과광 및 반사광에 의해 모조리 관찰함과 함께, 절첩하였을 때 굴곡부에 있어서의 내측이었던 부분 및 외측이었던 부분을 양쪽 관찰하였다. 접은 자국의 관찰에 있어서는, 관찰해야 할 위치를 용이하게 파악할 수 있도록 절첩 시험 전의 샘플을 내구 시험기의 고정부에 설치하고, 1회 절첩하였을 때, 도 5에 도시한 바와 같이 굴곡부에 있어서의 절첩 방향에 직교하는 방향에 위치하는 양단에, 굴곡부임을 나타내는 표시를 유성 펜으로 표시해 두었다. 또한, 절첩 시험 후에, 절첩 시험 후에 내구 시험기로부터 분리한 상태에서, 굴곡부의 상기 양단의 표시끼리를 연결한 선을 유성 펜으로 그어 두었다. 그리고, 접은 자국의 관찰에 있어서는, 굴곡부의 상기 양단의 표시와 이 표시끼리를 연결하는 선으로 형성되는 영역인 굴곡부 전체를 목시 관찰하였다. 또한, 절첩 시험 전에 있어서의 각 도전성 필름의 굴곡부로 되는 영역을 관찰한 바, 접은 자국은 관찰되지 않았다. 평가 기준은, 이하와 같았다.
○: 절첩 시험 후에 있어서도, 도전성 필름에 접은 자국이 관찰되지 않았다.
△: 절첩 시험 후에 있어서, 도전성 필름에 접은 자국이 약간 관찰되었지만, 실사용상 문제가 없는 레벨이었다.
×: 절첩 시험 후에 있어서, 도전성 필름에 접은 자국이 명확하게 관찰되었다.
(3) 절첩 시험 후의 마이크로 크랙 평가
예 7, 예 23 내지 예 27에 관한 도전성 필름에 있어서, 절첩 시험 후의 외관을 관찰하여 도전성 필름의 굴곡부에 마이크로 크랙이 발생하였는지 평가하였다. 절첩 시험은, 절첩 시험 전후의 표면 저항값 평가의 란에 기재되어 있는 방법에 의해 행해졌다. 마이크로 크랙의 관찰은, 온도 23℃ 및 상대 습도 50％의 환경 하에서, 디지털 마이크로스코프(제품명 「VHX-5000」, 키엔스 가부시키가이샤제)를 사용하여 행하였다. 구체적으로는, 우선, 절첩 시험 후의 샘플을 천천히 펴고 마이크로스코프의 스테이지에 테이프로 샘플을 고정하였다. 이때, 접은 자국이 강한 경우에는, 관찰 부분이 가능한 한 평평해지도록 한다. 단, 샘플의 중앙 부근의 관찰 예정부(굴곡부)는 손으로 만지지 않고, 힘이 가해지지 않을 정도로 한다. 다음에, 절첩하였을 때의 내측으로 되는 부분 및 외측으로 되는 부분을 양쪽 관찰하였다. 마이크로 크랙의 관찰은, 디지털 마이크로스코프의 조명으로서 링 조명을 선택하고, 배율 200배로 암시야 및 반사광으로 행하였다. 마이크로 크랙의 관찰에 있어서는, 관찰해야 할 위치를 용이하게 파악할 수 있도록 절첩 시험 전의 샘플을 내구 시험기의 고정부에 설치하고, 1회 절첩하였을 때, 도 5에 도시한 바와 같이 굴곡부에 있어서의 절첩 방향과 직교하는 방향에 위치하는 양단에, 굴곡부임을 나타내는 표시를 유성 펜으로 표시해 두었다. 또한, 절첩 시험 후에, 절첩 시험 후에 내구 시험기로부터 분리한 상태에서, 굴곡부의 상기 양단의 표시끼리를 연결한 선을 유성 펜으로 그어 두었다. 그리고, 마이크로 크랙의 관찰에 있어서는, 마이크로스코프 시야 범위의 중심이 굴곡부의 중앙으로 되도록 마이크로스코프의 위치를 맞추었다. 또한, 절첩 시험 전에 있어서의 각 도전성 필름의 굴곡부로 되는 영역을 관찰한 바, 마이크로 크랙은 관찰되지 않았다. 평가 기준은, 이하와 같았다.
(마이크로 크랙)
○: 절첩 시험 후에 있어서도, 도전성 필름에 마이크로 크랙이 관찰되지 않았다.
△: 절첩 시험 후에 있어서, 도전성 필름에 마이크로 크랙이 약간 관찰되었지만, 실사용상 문제가 없는 레벨이었다.
×: 절첩 시험 후에 있어서, 도전성 필름에 마이크로 크랙이 명확하게 관찰되었다.
<면 내 위상차 Re, Nz 계수, Δn의 측정>
예 7, 예 23 내지 예 25에 관한 절첩 시험 전의 도전성 필름의 면 내 위상차 Re, Δn, Nz 계수를 위상차 필름ㆍ광학 재료 검사 장치(제품명 「RETS-100」, 오츠카 덴시 가부시키가이샤제)를 사용하여 측정하였다. 구체적으로는, 이하의 수순에 따라 측정하였다.
우선, RETS-100의 광원을 안정시키기 위해, 광원을 켜고 나서 60분 이상 방치하였다. 그 후, 회전 검광자법을 선택함과 함께, θ 모드(각도 방향 위상차 측정 및 Rth 산출의 모드)를 선택하였다. 이 θ 모드를 선택함으로써, 스테이지는 경사 회전 스테이지로 되었다.
다음에, RETS-100에 이하의 측정 조건을 입력하였다.
(측정 조건)
ㆍ리타데이션 측정 범위: 회전 검광자법
ㆍ측정 스폿 직경: φ5mm
ㆍ경사 각도 범위: -40°내지 40°
ㆍ측정 파장 범위: 400nm 내지 800nm
ㆍ평균 굴절률(PET의 평균 굴절률 N을 1.617로 하였음)
ㆍ두께: SEM으로 별도 측정한 두께
다음에, 이 장치에 샘플을 설치하지 않고 백그라운드 데이터를 얻었다. 장치는 폐쇄계로 하고, 광원을 점등시킬 때마다 이것을 실시하였다.
그 후, 이 장치 내의 스테이지 상에 샘플을 설치하였다. 샘플은, 도전성 필름으로부터 50mm×50mm의 직사각형으로 잘라낸 것을 사용하였다. 도전성 필름은, 도전성 필름에 있어서의 도전부측의 면이 공기 계면측으로 되고, 또한 광투과성 기재측의 면이 스테이지측으로 되도록 설치하였다.
샘플을 설치한 후, 온도 23℃ 및 상대 습도 50％의 환경 하에서, XY 평면 상에서 스테이지를 360°회전시켜 진상축 및 지상축을 측정하였다. 측정 종료 후, 지상축을 선택하고, 그 후, 지상축을 중심으로 스테이지가 설정한 각도 범위로 기울면서 측정이 행해져, 10°간격으로 설정 경사 각도 범위 및 설정 파장 범위의 데이터(Re, Nz, Δn)가 얻어졌다. 면 내 위상차 Re는, 입사각 0°및 파장 589nm의 광에서 측정하였을 때의 값으로 한다. 면 내 위상차값 Re는, 위치가 다른 5점에서 측정하였다. 구체적으로는, 우선, 도 6에 도시되는 바와 같이 샘플의 중심을 통과하는 2개의 직교하는 가상선을 긋는다. 이들 가상선을 그으면, 샘플이 4개의 구획으로 나누어진다. 그리고, 각 구획에 있어서 중심으로부터 등거리에 있는 1점씩 합계 4점을 설정하고, 중심 및 이들 점의 합계 5점에서 측정하였다. 그리고, 5점 중 최댓값과 최솟값을 뺀 3점분의 산술 평균값을 면 내 위상차 Re로 하였다.
이하, 결과를 표 1에 나타낸다.
Figure pct00003
Figure pct00004
Figure pct00005
표 1에 나타내는 바와 같이, 확산광 반사율과 백화는 상관 관계가 있으며, 구체적으로는 확산광 반사율이 0.5％ 이하이면, 백화가 억제되는 것이 확인되었다.
상기 예에 있어서는, 폴리에틸렌테레프탈레이트계 기재나 폴리이미드계 필름의 편면에 도전부를 형성하였지만, 폴리에틸렌테레프탈레이트계 기재나 폴리이미드계 필름의 양면에 도전부를 형성한 경우에도, 상기 예와 마찬가지의 결과가 얻어졌다.
상기 절첩 시험의 절첩 횟수는 5만회에서는 플렉시블성의 차를 알 수 없다. 이 때문에, 플렉시블성을 평가하기 위해서는, 절첩 시험의 절첩 횟수는 적어도 10만회는 필요하게 된다.
예 28에 관한 도전성 필름에 대해서도 플렉시블성을 평가한 바, 면 내 위상차도 적당하게 낮고, 또한 도전성 필름 전체의 두께도 얇기 때문에, 거의 예 24에 가까운 양호한 결과가 얻어졌다.
또한, 예 7, 예 23 내지 예 25에 관한 도전성 필름의 폴리에틸렌테레프탈레이트 필름(PET 필름)의 결정화도를 측정한 바, 예 7에서 사용된 PET 필름의 결정화도는 51％이며, 예 23에서 사용된 PET 필름의 결정화도는 43％이며, 예 24에서 사용된 PET 필름의 결정화도는 45％이며, 예 25에서 사용된 PET 필름의 결정화도는 52％였다. 또한, 결정화도는, 광투과성 기재의 란에서 설명한 결정화도의 측정 방법에 기초하여 구해졌다.
또한, 상기 예 1 내지 예 28의 은 나노와이어의 섬유 직경에 대하여, 각 도전성 필름을 이하와 같이 주사형 전자 현미경(SEM)으로 관찰한 바, 상기한 조성물로부터 구한 결과와 비교하여 1 내지 2nm 정도의 어긋남은 있었지만, 거의 동일하였다.
주사형 전자 현미경(SEM)(제품명 「S-4800(TYPE2)」, 가부시키가이샤 히타치 하이테크놀러지즈제)의 SEM 기능을 사용하여 1만배 내지 2000만배로 10매 촬상하고, 부속의 소프트웨어에 의해 촬상 화면 상에서 100개의 도전성 섬유의 섬유 직경을 측정하고, 그 100개 중 최댓값과 최솟값을 뺀 98개의 도전성 섬유의 섬유 직경의 산술 평균값으로서 구하였다. 섬유 직경을 측정할 때에는, 45°경사의 시료대를 사용하여, 신호 선택을 「SE」, 가속 전압을 「3kV」, 이미션 전류를 「10μA 내지 20μA」, SE 검출기를 「혼합」, 프로브 전류를 「Norm」, 초점 모드를 「UHR」, 콘덴서 렌즈 1을 「5.0」, W.D.를 「8mm」, Tilt를 「30°」로 하였다. 또한, SEM 관찰 시에는 TE 검출기는 사용하지 않으므로, SEM 관찰 전에 TE 검출기는 반드시 빼 둔다. 상기 S-4800은 STEM 기능과 SEM 기능을 선택할 수 있지만, 상기 섬유 직경을 측정할 때에는 SEM 기능을 사용하는 것으로 하였다.
10, 30, 40, 50: 도전성 필름
10A, 30A, 40A, 50A: 표면
10B, 30B, 40B, 50B: 이면
11: 광투과성 기재
12, 52: 도전부
13: 광투과성 기능층
14: 광투과성 수지
15: 도전성 섬유
16: 표면 암색계 섬유
70: 화상 표시 장치
80: 표시 패널
85: 표시 소자
100: 터치 패널

Claims (16)

  1. 적어도 도전부를 구비하는 도전성 필름이며,
    상기 도전부가, 광투과성 수지와, 상기 광투과성 수지 중에 배치된 복수의 도전성 섬유를 포함하고, 상기 도전성 필름의 상기 도전부가 존재하는 영역에 있어서의 확산광 반사율이 0.5％ 이하인, 도전성 필름.
  2. 제1항에 있어서, 상기 도전부가, 상기 광투과성 수지 중에 배치되고, 또한 상기 도전성 섬유와는 다른 이종 섬유를 더 포함하는, 도전성 필름.
  3. 제2항에 있어서, 상기 이종 섬유가, 적어도 일부의 표면이 상기 도전성 섬유보다 암색을 나타내는 표면 암색계 섬유인, 도전성 필름.
  4. 제3항에 있어서, 상기 표면 암색계 섬유가, 상기 도전성 섬유보다 암색을 나타내는 섬유재인, 도전성 필름.
  5. 제3항에 있어서, 상기 표면 암색계 섬유가, 섬유재와, 상기 섬유재의 표면에 형성되고, 또한 상기 도전성 섬유보다 암색을 나타내는 암색계 피막을 갖는, 도전성 필름.
  6. 제1항에 있어서, 상기 도전부의 한쪽 면측에 마련된 광투과성 기재를 더 구비하는, 도전성 필름.
  7. 제6항에 있어서, 상기 광투과성 기재가 폴리에스테르계 수지를 포함하고, 또한 상기 광투과성 기재의 두께가 5㎛ 이상 45㎛ 이하인, 도전성 필름.
  8. 제6항에 있어서, 상기 광투과성 기재가 폴리이미드계 수지 및 폴리아미드계 수지 중 적어도 어느 것을 포함하고, 또한 상기 광투과성 기재의 두께가 5㎛ 이상 75㎛ 이하인, 도전성 필름.
  9. 제1항에 있어서, 상기 도전성 필름의 두께가 5㎛ 이상 78㎛ 이하인, 도전성 필름.
  10. 제1항에 있어서, 상기 도전성 필름의 대향하는 변부의 간격이 3mm로 되도록 상기 도전성 필름을 180°절첩하는 시험을 10만회 반복하여 행한 경우에 균열 또는 파단이 발생하지 않는, 도전성 필름.
  11. 제1항에 있어서, 상기 도전성 필름이 LED 화상 표시 장치용 도전성 필름인, 도전성 필름.
  12. 제1항에 기재된 도전성 필름을 구비하는, 센서.
  13. 제1항에 기재된 도전성 필름을 구비하는, 터치 패널.
  14. 표시 패널과,
    상기 표시 패널보다 관찰자측에 배치된 제1항에 기재된 도전성 필름 또는 제13항에 기재된 터치 패널
    을 구비하는, 화상 표시 장치.
  15. 제14항에 있어서, 상기 표시 패널이 유기 발광 다이오드 패널인, 화상 표시 장치.
  16. 제14항에 있어서, LED 광원을 더 구비하는, 화상 표시 장치.
KR1020207028581A 2018-03-09 2019-03-08 도전성 필름, 센서, 터치 패널 및 화상 표시 장치 KR20200130370A (ko)

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