KR20240060822A - 투명 도전 압전 필름, 터치 패널 및 투명 도전 압전 필름의 제조방법 - Google Patents

투명 도전 압전 필름, 터치 패널 및 투명 도전 압전 필름의 제조방법 Download PDF

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Abstract

투명성이 우수한 도전 압전 필름을 실현하는 것을 목적으로 한다. 본 발명에 관한 투명 도전 압전 필름(11)은 파장 450 nm의 투과율이 75% 이상, 파장 550 nm의 투과율이 85% 이상이고, 압전 상수 d33이 5 pC/N 이상, 40 pC/N 이하이고, 투명 전극층(4)을 구비한다.

Description

투명 도전 압전 필름, 터치 패널 및 투명 도전 압전 필름의 제조방법
본 발명은 투명 도전 압전 필름, 터치 패널 및 투명 도전 압전 필름의 제조방법에 관한 것이다.
화면에 접촉함으로써 정보를 입력할 수 있는 디바이스로서 터치 패널이 널리 이용되고 있다. 터치 패널은 광을 투과하는 입력 장치를 액정 패널 등의 표시 장치 위에 배치한 것이며, 대표적인 형식으로서, 화면과 손가락 사이에 발생하는 전기 용량의 변화를 이용한 정전 용량식 터치 패널이 있다. 또한, 최근에는 터치 위치 정보에 더하여, 터치 시의 압입량을 검출하는 정전 용량식 터치 패널이 각종 고안되고 있다. 이러한 터치 패널에서는, 터치 시의 압입량을 검출하기 위해, 압전 필름 위에 산화주석을 함유하는 인듐 산화물(주석 도핑 산화인듐, ITO) 또는 산화아연 등의 금속 산화물에 의한 투명 도전층을 적층한 도전 압전 필름이 사용된다.
그런데, 기재가 압전 필름이 아닌 종래의 도전성 필름의 제조과정에서는, 어닐링 처리에 의해 금속 산화물층을 결정화시키는 기술이 알려져 있다(예를 들어, 특허문헌 1 참조). 당해 어닐링 처리에 의해, 가시광 단파장 영역의 투과율이 높아져, 도전성 필름의 투명성이 향상되고, 황색의 정색(呈色)이 억제되고, 표면 저항값이 작아짐으로써 도전성을 높일 수 있다.
특허문헌 1: 일본 공개특허공보 제2017-074792호
그러나, 압전 필름은 다른 도전성 필름의 기재와 비교하여 내열성이 낮기 때문에, 어닐링 처리에 의해 황색의 정색이 보다 현저하게 되는 경우가 있다. 어닐링 처리없이도 충분한 도전성을 갖는 도전 압전 필름을 얻기 위해서는 금속 산화물층의 두께를 증가시킬 필요가 있지만, 결정화가 불충분한 금속 산화물층의 두께가 증가함으로써, 도전 압전 필름의 투명성의 저하와 황색의 정색이 현저하게 되는 경향이 있다. 이와 같이 투명성이 불충분하고 황색으로 정색한 도전 압전 필름을 터치 패널의 입력 장치의 부재로서 사용한 경우, 입력 장치 아래에 배치되는 표시 장치의 발색을 정확하게 표현하는 것이 어렵다는 문제가 있다.
본 발명의 일 태양은 투명성이 우수한 도전 압전 필름을 실현하는 것을 목적으로 한다.
상기 과제를 해결하기 위해, 본 발명의 일 태양에 관한 투명 도전 압전 필름은 파장 450 nm의 투과율이 75% 이상, 파장 550 nm의 투과율이 85% 이상이고, 압전 상수 d33이 5 pC/N 이상, 40 pC/N 이하이고, 투명 전극층을 구비하며, 상기 투명 전극층의 표면 저항값이 50 Ω/sq 이상, 300 Ω/sq 미만인 투명 도전 압전 필름이다.
또한, 상기 과제를 해결하기 위해, 본 발명의 일 태양에 관한 투명 도전 압전 필름의 제조방법의 일 태양은 투명 압전 필름의 적어도 한쪽 면 위에, 제1 투명 코팅층, 제2 투명 코팅층 및 투명 전극층이 이 순서로 겹쳐져 구성되어 있는 적층 필름의 제조방법이며, 굴절률이 1.30 이상, 1.45 미만인 필름을 형성하는 상기 투명 압전 필름을 제조하는 제1 공정과, 상기 투명 압전 필름의 적어도 한쪽 면 위에 굴절률 1.60 이상, 1.80 미만의 상기 제1 투명 코팅층을 형성하는 제2 공정과, 상기 제1 투명 코팅층의 표면에 굴절률 1.30 이상, 1.50 미만이고, 두께가 10 nm 이상, 70 nm 이하인 상기 제2 투명 코팅층을 형성하는 제3 공정과, 상기 제2 투명 코팅층의 표면에 굴절률 1.80 이상, 2.20 이하이고, 두께가 20 nm 이상, 40 nm 미만인 상기 투명 전극층을 형성하는 제4 공정을 포함하는 투명 도전 압전 필름의 제조방법이다.
본 발명의 일 태양에 의하면, 투명성이 우수한 도전 압전 필름을 실현할 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시형태에 관한 투명 도전 압전 필름(11)이다.
도 2는 본 발명의 일 실시형태에 관한 투명 도전 압전 필름(12)이다.
이하, 본 발명의 일 실시형태에 대해 상세히 설명한다.
[투명 도전 압전 필름]
본 발명의 일 실시형태에 관한 투명 도전 압전 필름은 압전 필름에 투명 전극층이 부여된 필름이다. 본 실시형태의 투명 도전 압전 필름은 파장 450 nm의 투과율이 75% 이상, 파장 550 nm의 투과율이 85% 이상이고, 압전 상수 d33이 5 pC/N 이상, 40 pC/N 이하로 되어 있다. 당해 투명 도전 압전 필름은 압전 특성, 투명성 및 도전성이 우수하여, 터치 패널 등의 디바이스에 적합하게 사용할 수 있다.
(투과율)
본 실시형태의 투명 도전 압전 필름에 있어서, 파장 450 nm의 투과율이 75% 이상, 파장 550 nm의 투과율이 85% 이상이면 된다. 투명 도전 압전 필름의 파장 450 nm 및 파장 550 nm의 투과율이 당해 범위임으로써, 색감이 억제되며, 또한 혼탁이 없는 투명 도전 압전 필름으로 할 수 있다. 때문에, 투명성이 요구되는 디바이스에 적합하게 사용할 수 있다. 예를 들어, 터치 패널 등의 디바이스에 이용하는 경우에는, 투명함으로써 터치 패널의 표시 화면을 방해하지 않기 때문에 바람직하다.
파장 450 nm의 투과율은 78% 이상인 것이 바람직하고, 80% 이상인 것이 더욱 바람직하다. 파장 450 nm의 투과율이 당해 범위 내인 투명 도전 압전 필름은 특히 황색감이 억제된 필름이라고 판단할 수 있다.
또한, 투명 도전 압전 필름은 파장 550 nm의 투과율이 85% 이상이며, 87% 이상인 것이 바람직하고, 89% 이상인 것이 더욱 바람직하다. 파장 550 nm의 투과율이 당해 범위 내인 투명 도전 압전 필름은 디바이스 등에 광학 용도로 사용할 때 충분히 광을 투과하여, 높은 투명성을 갖는 투명 도전 압전 필름이라고 판단할 수 있다.
당해 투명 도전 압전 필름의 파장 450 nm 투과율 및 파장 550 nm 투과율은 상기 경우에서 소기의 효과가 충분히 얻어지면 되며, 예를 들어 파장 450 nm 투과율 및 파장 550 nm 투과율이 각각 97% 이하일 수도 있다. 파장 450 nm 투과율 및 파장 550 nm 투과율은 100%에 가까울수록 바람직하다. 이하, 본 명세서에서 「투명성」이란, 파장 450 nm 투과율 및 파장 550 nm 투과율에 의해 평가되는 광학 특성을 가리키며, 「투명」 또는 「투명성이 높다」란 파장 450 nm 투과율이 75% 이상, 및 파장 550 nm 투과율이 85% 이상인 상태를 지칭한다.
(압전 상수)
본 실시형태의 투명 도전 압전 필름의 압전 상수 d33은 5 pC/N 이상이면 되며, 8 pC/N 이상인 것이 바람직하고, 10 pC/N 이상인 것이 더욱 바람직하다. 또한, 투명 도전 압전 필름의 압전 상수 d33은 40 pC/N 이하이면 무방하며, 30 pC/N 이하인 것이 바람직하고, 20 pC/N 이하인 것이 더욱 바람직하다. 이러한 압전 상수는 투명 도전 압전 필름이 구비하는 압전 필름에 의해 달성된다.
압전 상수 d33은 인가 응력에 대한 응력 방향의 전압의 변위량을 나타낸다. 압전 상수 d33이 클수록 응력에 대해 발생하는 전압이 커져, 임의의 디바이스에 사용할 때 바람직하다. 압전 상수 d33이 특히 하한을 하회하지 않는 것은, 투명 도전 압전 필름에 충분한 압전 특성을 부여하는 관점에서 바람직하다. 또한, 압전 상수 d33이 특히 상한을 상회하지 않는 것은, 필름의 표면성의 점에서 바람직하다.
이러한 압전 상수 d33을 갖는 투명 도전 압전 필름은 폭넓은 디바이스에의 응용이 기대된다. 예를 들어, 음향, 보안, 교통 및 의료 분야에서 임의의 압력 센서 및 진동 센서 등의 센서, 스위치, 에너지 하비스트 소자 및 액추에이터 등에의 응용이 기대된다. 압전 상수 d33의 범위가 상기 범위 내인 투명 도전 압전 필름은 특히 터치 패널에의 이용에 적합하다.
(투명 전극층)
투명 도전 압전 필름은 투명 전극층을 구비한다. 투명 전극층은 투명성, 도전성 및 평면상의 퍼짐을 갖는 구조이다. 평면에서 보았을 때의 투명 전극층의 형상은 투명 도전 압전 필름의 용도에 따라 적절히 설정할 수 있다. 아울러, 투명 전극층의 상세는 <투명 도전 압전 필름의 구체적인 예>에서 상세히 설명한다.
투명 도전 압전 필름의 표면 저항값은 용도에 맞게 결정할 수도 있다. 예를 들어, 높은 투명성과 도전성을 양립하는 투명 도전 압전 필름을 실현하는 관점에서, 표면 저항값이 50 Ω/sq 이상일 수도 있고, 70 Ω/sq 이상일 수도 있고, 더욱더 90 Ω/sq 이상일 수도 있다. 또한, 당해 표면 저항값은 480 Ω/sq 미만일 수도 있다. 표면 저항값이 당해 범위임으로써, 도전성을 갖는 필름으로서 임의의 디바이스에 사용하는 것이 가능해진다. 또한, 당해 표면 저항값은 300 Ω/sq 미만일 수 있다. 표면 저항값이 당해 범위인 투명 도전 압전 필름은 표면 저항값이 작아, 예를 들어 터치 패널과 같은 디바이스에 적합하게 이용할 수 있다.
<투명 도전 압전 필름의 구체예>
상술한 투명 도전 압전 필름으로 하기 위해 투명 도전 압전 필름은 임의의 층이 복수 겹쳐져 구성되는 적층 필름일 수도 있다. 투명 도전 압전 필름은 투명 압전 필름의 적어도 한쪽 면 위에, 제1 투명 코팅층, 제2 투명 코팅층 및 투명 전극층이 이 순서로 겹쳐진 구조를 갖는 적층 필름이다.
본 실시형태에서 「이 순서로 겹쳐져 있다」란, 상기 층을 포함한 적층물에서, 당해 층이 열거된 차례로 인접하여 배치되어 있는 상태를 의미한다.
여기서, 투명 도전 압전 필름의 일 예로서, 투명 도전 압전 필름(11)을 도 1에 나타낸다. 투명 도전 압전 필름(11)은 투명 압전 필름(1)의 한쪽 면 위에, 제1 투명 코팅층(2), 제2 투명 코팅층(3) 및 투명 전극층(4)이 이 순서로 겹쳐져 구성되어 있는 적층 필름이다. 아울러, 투명 도전 압전 필름(11)은 도 1에 나타나는 구성으로 한정되지 않으며, 다른 층 구조를 더 구비하는 것일 수도 있다.
투명 도전 압전 필름(11)은 투명 압전 필름(1)과 제1 투명 코팅층(2)이 제3 투명 코팅층(5)을 통해 겹쳐져 있는 투명 도전 압전 필름일 수도 있다. 즉, 투명 압전 필름(1)과 제1 투명 코팅층(2)의 사이에 제3 투명 코팅층(5)을 구비하는 투명 도전 압전 필름으로 할 수도 있다. 이러한 투명 도전 압전 필름을 도 2에 투명 도전 압전 필름(12)으로서 나타낸다. 투명 도전 압전 필름(12)은 투명 압전 필름(1)의 한쪽 면 위에, 제3 투명 코팅층(5), 제1 투명 코팅층(2), 제2 투명 코팅층(3) 및 투명 전극층(4)이 이 순서로 겹쳐져 구성되어 있는 적층 필름이다.
투명 도전 압전 필름(11)에 있어서, 예를 들어 투명 압전 필름(1)의 굴절률은 1.30 이상, 1.45 미만이고, 제1 투명 코팅층(2)의 굴절률은 1.60 이상, 1.80 미만이고, 제2 투명 코팅층(3)의 굴절률은 1.30 이상, 1.50 이하이고, 투명 전극층(4)의 굴절률은 1.80 이상, 2.20 이하이다. 각층의 굴절률이 당해 범위 내임으로써, 투명성이 높은 투명 도전 압전 필름(11)의 투명 도전 압전 필름으로 할 수 있다. 특히, 제1 투명 코팅층(2) 및 제2 투명 코팅층(3)의 굴절률이 당해 범위 내임으로써, 파장 550 nm의 투과율이 향상된다.
투명 도전 압전 필름(11)이 투명 도전 압전 필름(12)인 경우, 제3 투명 코팅층(5)의 굴절률이 1.45 이상, 1.60 미만일 수도 있다. 투명 도전 압전 필름(12)은 제3 투명 코팅층(5)을 구비함으로써, 투명성을 향상시킬 수 있다.
아울러, 본 실시형태에서 「굴절률」은 파장 589 nm에서의 굴절률을 지칭한다.
제1 투명 코팅층(2) 및 제2 투명 코팅층(3)의 굴절률은 JIS K7142에 준거하여 측정한 것이다. 구체적으로는, 시험적으로 제작한 각 코팅층에 대해, 아베 굴절률계를 이용하여, 파장 589 nm의 측정광을 각층에 입사시켜 25.0±1.0℃에서 3회 측정하고, 측정값의 평균을 굴절률로 했다.
투명 전극층(4)의 굴절률은 다입사각 고속 분광 엘립소미터(J.A.Woollam사 제품: M-2000)에 의해, 프사이(Ψ) 및 델타(Δ)를 측정하고, 이로부터 파장 589 nm에서의 굴절률을 산출했다.
투명 압전 필름(1)의 굴절률은 ASTM D542에 준거하여 측정한 것이다.
또한, 투명 도전 압전 필름(11)에 있어서, 예를 들어 제2 투명 코팅층(3)의 두께는 10 nm 이상, 70 nm 이하이다. 각층의 굴절률이 소정의 범위이더라도, 제2 투명 코팅층(3)의 두께가 당해 범위 밖이면, 파장 450 nm의 투과율이 낮아지는 경우가 있으며, 황색감을 띤 투명 도전 압전 필름이 되는 경우가 있다. 각층의 굴절률을 소정의 범위로 한 다음, 제2 투명 코팅층(3)의 두께를 당해 범위로 함으로써, 투명 도전 압전 필름(11)에서 파장 450 nm의 투과율과 파장 550 nm의 투과율을 높은 수준으로 양립할 수 있다.
또한, 투명 도전 압전 필름(11)에 있어서, 투명 전극층(4)의 두께는 예를 들어 13 nm 이상, 40 nm 미만이다. 투명 전극층(4)의 두께가 이 범위임으로써, 투명 도전 압전 필름(11)에 적합한 표면 저항값 및 투명성을 부여할 수 있다.
이하, 투명 도전 압전 필름(11) 및 투명 도전 압전 필름(12)에서의 각층에 대하여 상세히 설명한다. 아울러, 투명 도전 압전 필름(11)에 있어서, 각층의 굴절률을 후술하는 「더욱 바람직한」 범위로 함으로써, 보다 투명성이 높은 투명 도전 압전 필름으로 할 수 있다.
(투명 압전 필름(1))
투명 도전 압전 필름(11)에 포함되는 투명 압전 필름(1)은 압전성을 가지고 있는 동시에, 투명한 필름을 지칭한다. 여기서, 투명 압전 필름(1)의 「투명」이란, 파장 450 nm의 투과율 및 파장 550 nm의 투과율이 우수한 필름을 지칭한다. 구체적으로는, 투명 압전 필름(1)의 파장 450 nm의 투과율은 88% 이상일 수도 있으며, 90% 이상인 것이 바람직하다. 또한, 투명 압전 필름(1)의 파장 550 nm의 투과율은 89% 이상일 수도 있으며, 91% 이상인 것이 바람직하다.
투명 압전 필름(1)의 굴절률은 예를 들어 1.30 이상, 1.45 미만이다. 투명 압전 필름(1)의 굴절률은 이 범위 내이면 무방하나, 1.34 이상인 것이 바람직하고, 1.36 이상인 것이 더욱 바람직하다. 또한, 굴절률은 1.44 이하인 것이 바람직하고, 1.43 이하인 것이 더욱 바람직하다.
본 실시형태에서 투명 압전 필름(1)은 수지제 필름이다. 본 실시형태에서의 수지는 필름이 압전 상수 d33으로 표시되는 압전 특성을 갖는 한 임의의 수지일 수도 있으며, 1종의 수지일 수도 2종 이상을 조합한 수지일 수도 있다. 상기 조건을 만족하는 수지로서, 불소 수지, 폴리아미드 11, 셀룰로오스, 폴리우레탄 및 폴리우레아 등을 열거할 수 있다.
상기 수지 중에서도 불소 수지가 바람직하다. 투명 압전 필름이 불소 수지제임으로써, 투명성 및 압전 상수 d33으로 표시되는 압전 특성이 우수한 투명 도전 압전 필름을 얻을 수 있다. 아울러, 본 실시형태에 있어서, 실시형태에 있어서 「불소 수지제」란, 투명 압전 필름을 구성하는 조성물에서 불소 수지가 주성분인 것을 의미한다. 또한, 「불소 수지가 주성분이다」란, 당해 조성물에 있어서 불소 수지가 수지 성분 중에서 최다 성분인 것을 의미한다. 당해 조성물에서의 불소 수지의 함유량은 51 질량% 이상인 것이 바람직하고, 80 질량% 이상인 것이 더욱 바람직하고, 100 질량%인 것이 특히 바람직하다. 즉, 투명 압전 필름(1)은 불소 수지로 이루어진 필름인 것이 특히 바람직하다.
불소 수지 중에서도 불화비닐리덴 수지가 바람직하다. 불화비닐리덴 수지의 예에는, 불화비닐리덴의 단독 중합체 및 그의 공중합체가 포함된다. 불화비닐리덴의 공중합체에서의 불화비닐리덴 이외의 단량체에서 유래하는 구성 단위의 함유량은 투명 압전 필름의 용도에 따른 특성을 발현 가능한 범위에서 적절히 결정할 수 있다.
불화비닐리덴의 공중합체에서의 불화비닐리덴 이외의 단량체의 예에는, 탄화수소계 단량체 및 불소 화합물이 포함된다. 당해 탄화수소계 단량체의 예에는, 비닐 플루오라이드(VF), 트리플루오로에틸렌(TrFE), 테트라플루오로에틸렌(TeFE), 헥사플루오로프로펜(HFP), 1-클로로-1-플루오로-에틸렌(1,1-CFE), 1-클로로-2-플루오로-에틸렌(1,2-CFE), 1-클로로-2,2-디플루오로에틸렌(CDFE), 클로로트리플루오로에틸렌(CTFE), 트리플루오로 비닐 모노머, 1,1,2-트리플루오로부텐-4-브로모-1-부텐, 1,1,2-트리플루오로부텐-4-실란-1-부텐, 퍼플루오로 알킬 비닐 에테르, 퍼플루오로 메틸 비닐 에테르(PMVE), 퍼플루오로 프로필 비닐 에테르(PPVE), 퍼플루오로 아크릴레이트, 2,2,2-트리플루오로에틸 아크릴레이트 및 2-(퍼플루오로헥실)에틸 아크릴레이트 등의 플루오로 모노머; 및, 에틸렌, 프로펜, 무수 말레산, 비닐 에테르, 비닐 에스테르, 알릴 글리시딜 에테르, 아크릴산계 모노머, 메타크릴산계 모노머 및 아세트산 비닐 등의 탄화수소계 모노머를 열거할 수 있다. 공중합체에서의 불화비닐리덴 이외의 단량체로서는, 이들 중에서도, 트리플루오로에틸렌, 테트라플루오로에틸렌 및 헥사플루오로프로펜이 바람직하다.
예를 들어, 불화비닐리덴 공중합체는 불화비닐리덴 및 트리플루오로에틸렌을 공중합시킨 불화비닐리덴 공중합체(VDF/TrFE), 불화비닐리덴 및 헥사플루오로프로펜을 공중합시킨 불화비닐리덴 공중합체(VDF/HFP), 및 불화비닐리덴 및 테트라플루오로에틸렌을 공중합시킨 불화비닐리덴계 공중합체(VDF/TeFE)와 같은 2원계의 공중합체일 수도 있다. 2원계의 공중합체는 불화비닐리덴과 코모노머의 혼합비가 50:50~90:10인 것이 바람직하다. 예를 들어, 불화비닐리덴과 테트라플루오로에틸렌을 80:20의 혼합비로 공중합시킨 불화비닐리덴 공중합체(VDF/TeFP)를 열거할 수 있다. 또한, 불화비닐리덴, 트리플루오로에틸렌 및 헥사플루오로프로펜을 40:40:20의 혼합비로 공중합시킨 불화비닐리덴 공중합체(VDF/TFE/HFP)와 같은 3원계의 공중합체일 수도 있다.
본 실시형태에서는, 불화비닐리덴의 단독 중합체 및 불화비닐리덴과 테트라플루오로에틸렌의 공중합체가 적합하게 사용된다.
본 실시형태에서의 투명 압전 필름은 본 실시형태의 효과가 얻어지는 범위에서 다양한 첨가제를 포함할 수도 있다. 당해 첨가제는 1종 이상일 수 있으며, 그의 예에는, 가소제, 활제, 가교제, 자외선 흡수제, pH 조정제, 안정제, 항산화제, 계면 활성제 및 안료가 포함된다.
본 실시형태에서의 투명 압전 필름(1)의 두께는 투명 도전 압전 필름(11)의 용도에 따라, 본 실시형태의 효과가 얻어지는 범위로부터 적절히 결정할 수 있다. 투명 압전 필름(1)의 두께는 너무 얇으면 기계적 강도가 불충분해지는 경우가 있으며, 너무 두꺼우면 효과가 한계점에 도달하여, 혹은 투명성이 불충분해져, 광학 용도로 사용하는 것이 어려워지는 경우가 있다. 이러한 관점에서, 투명 압전 필름(1)의 두께는 20 μm 이상일 수도 있으며, 30 μm 이상인 것이 바람직하고, 35 μm 이상인 것이 더욱 바람직하다. 또한, 투명 압전 필름(1)의 두께는 200 μm 미만일 수도 있으며, 120 μm 이하인 것이 바람직하고, 80 μm 이하인 것이 더욱 바람직하다.
(투명 전극층(4))
본 실시형태에서의 투명 전극층(4)은 제2 투명 코팅층(3) 위에 겹쳐져 있는 층상의 전극이다.
본 실시형태에서의 투명 전극층(4)은 평면상의 퍼짐(spread)을 가지고 도전성과 충분한 투명성을 갖는 구조이며, 투명 도전층이라고도 할 수 있다. 투명 전극층(4)을 구성하는 재료 자체가 투명성을 갖지 않는 것이어도, 투명 전극층(4)이 그의 기능을 발휘할 수 있는 구조에서 당해 층이 충분한 투명성을 발현하면 무방하다. 예를 들어, 투명 전극층(4)은 높은 투명성을 갖는 도전성의 부재 또는 조성으로 구성될 수도 있고, 투명성을 갖지 않는 도전성의 재료로 구성되지만 충분한 투명성을 발현 가능한 극박 또는 극세의 미세한 구조일 수도 있다.
투명 전극층(4)은 투명한 기판 위에 형성되어, 당해 기판과 함께 제2 투명 코팅층(3)에 접착되어 있을 수도 있다. 투명 전극층(4)은 투명 압전 필름(1)의 적어도 편면 측에 배치되어 있으면 무방하다. 제1 투명 코팅층(2) 및 제2 투명 코팅층(3)을 투명 압전 필름의 양면 측에 형성하는 경우에는, 투명 전극층(4)은 적어도 어느 한쪽 측의 제2 투명 코팅층(3) 위에 배치되어 있으면 무방하다.
투명 전극층(4)을 구성하는 재료는 한정되지 않으며, In, Sn, Zn, Ga, Sb, Ti, Si, Zr, Mg, Al, Au, Ag, Cu, Pd 및 W로 이루어진 군으로부터 선택되는 적어도 1종의 금속의 금속 산화물이 적합하게 사용된다. 당해 금속 산화물에는, ITO, 산화아연 또는 안티몬-주석 복합 산화물(ATO) 등이 바람직하게 사용되며, ITO가 특히 바람직하게 이용된다. 상기 금속 산화물에는 필요에 따라, 상기 군에 나타낸 금속 원자가 도핑되어 있을 수도 있다.
본 실시형태에서의 투명 도전 압전 필름(11)은 투명 압전 필름(1)의 변색을 피하기 위해, 그의 가공에서 고온에서의 가열을 피할 필요가 있다. 때문에, 투명 전극층(4)의 재료가 금속 산화물인 경우, 금속 산화물이 비정질이 되는 경우가 있다. 투명 전극층(4)이 비정질의 재료로 구성되어 있는 것은, 예를 들어 투과형 전자 현미경의 관찰상에서 확인하는 것이 가능하다. 본 명세서에서는 미결정 이외의 결정이 관찰되지 않는 것을 비정질, 결정립이 관찰될 정도로 결정이 성장한 것을 결정질이라고 부른다.
투명 전극층(4)에서의 비결정성은 X선 회절법을 이용하여 구하는 것이 가능하다. 또한, 당해 비결정성은 투명 전극층(4)을 형성한 후의 어닐링과 같은 투명 전극층(4)의 제작에서의 결정화를 촉진시키는 공정의 실시 유무 및 실시 정도에 의해 조정하는 것이 가능하다.
일 태양에 있어서, 투명 전극층(4)은 인듐-주석 복합 산화물로 구성되어 있다. 또 다른 태양에서는, 투명 전극층(4)은 인듐-주석 복합 산화물로 구성되어 있는 동시에, X선 회절에서의 인듐-주석 복합 산화물의 피크가 검출되지 않는 상태로 되어 있다. 이 구성에 의하면, 비정질이고, 또한 굴절률이 적합한 범위 내인 투명 전극층(4)으로 할 수 있다.
투명 전극층(4)의 굴절률은 예를 들어 1.80 이상, 2.20 이하이다. 투명 전극층(4)의 굴절률은 이 범위 내인 한 제한은 없으며, 1.83 이상인 것이 바람직하고, 1.85 이상인 것이 더욱 바람직하다. 또한, 투명 전극층(4)의 굴절률은 2.00 이하인 것이 바람직하고, 1.94 이하인 것이 더욱 바람직하다.
특히 굴절률이 1.94 이하인 투명 전극층(4)을 포함하는 투명 도전 압전 필름은 고온에서의 가열을 수행하지 않고 제조한 필름이다. 이 때문에, 투명 압전 필름(1)의 투명성 및 색감이 고온 처리에 의해 손상되지 않고 적합한 투명 도전 압전 필름으로 할 수 있다. 그 중에서도 굴절률이 1.94 이하이고, 더욱 비정질인 투명 전극층(4)을 포함하는 투명 도전 압전 필름이 바람직하다.
한편, 투명 전극층(4)의 재료가 비정질인 경우, 재료 그 자체는 황색감이 있는 재료이다. 이러한 투명 전극층(4)을 퇴적시킨 투명 도전 압전 필름(11)에는, 다른 층이 투명하더라도 색감을 갖는 필름이 되는 경향이 있다. 그러나, 본 발명의 일 실시형태에 관한 투명 도전 압전 필름(11)과 같이 각층의 굴절률을 조절함으로써, 적합한 광학 특성을 갖는 투명 도전 압전 필름(11)을 달성할 수 있다.
투명 전극층(4)의 두께는 13 nm 이상이면 무방하나, 15 nm 이상인 것이 바람직하고, 20 nm 이상인 것이 더욱 바람직하다. 투명 전극층(4)의 두께가 너무 얇으면, 투명 도전 압전 필름(11)의 전기 저항이 높아질 우려가 있으며, 또한 투명 전극층(4) 중에 비연속적인 부분이 형성될 우려가 있다. 투명 전극층(4)의 두께가 상술한 하한을 하회하지 않음으로써, 투명 도전 압전 필름(11)의 표면 저항값을 480 Ω/sq 미만의 양호한 도전성을 갖는 연속 피막으로 할 수 있다.
특히 투명 전극층(4)의 두께는 20 nm 이상인 것이 바람직하다. 투명 전극층(4)의 두께를 20 nm 이상으로 함으로써, 표면 저항값이 300 Ω/sq 미만인 보다 적합한 투명 도전 압전 필름으로 할 수 있다.
한편, 투명 전극층(4)의 두께는 40 nm 미만이면 되지만, 38 nm 미만인 것이 바람직하고, 35 nm 미만인 것이 더욱 바람직하다. 투명 전극층(4)의 두께는 너무 두꺼워지면 투명성의 저하 등을 초래하는 경우가 있다. 투명 전극층(4)의 상술한 상한을 상회하지 않음으로써, 투명 도전 압전 필름의 투명성을 높일 수 있다. 아울러, 투명 전극층(4)의 두께는 투명 도전 압전 필름(11)의 단면의 관찰로부터 구하는 이하의 방법에 의해 구할 수 있다.
투명 도전 압전 필름을 에폭시 수지에 포매하고, 투명 도전 압전 필름의 단면이 노출되도록 에폭시 수지 덩어리를 절단한다. 노출된 투명 도전 압전 필름의 단면을 주사형 전자 현미경(「SU3800」, 가부시키가이샤 히타치하이테크(Hitachi High-Tech Corporation) 제품)을 이용하여 가속 전압 3.0 kV, 배율 50,000배의 조건으로 관찰하여, 투명 도전 압전 필름 중의 각 코팅층 및 투명 전극층의 두께를 측정한다.
아울러, 각 코팅층 및 투명 전극층의 두께의 측정에서, 각 코팅층 및 투명 전극층 중 임의의 2개소의 두께를 측정하고, 각층에서 얻어진 측정값의 평균값을 각층의 두께로 한다. 아울러, 상기 관찰 조건에서, 각층의 계면은 거의 매끄러운 선으로서 관찰된다. 이 경우, 각층의 두께 측정에서는 당해 선 사이의 거리를 측정한다.
상술한 바와 같이, 투명 전극층(4)의 두께는 투명 도전 압전 필름(11)의 도전성 유지 및 투명성 향상의 관점에서 중요하다. 또한, 투명 도전 압전 필름(11)의 제1 투명 코팅층, 제2 투명 코팅층 및 투명 전극층 및 임의로 마련되는 제3 투명 코팅층의 굴절률 및 각각의 두께의 바람직한 조합에 의해, 각층의 계면 반사가 서로 없애도록 적합하게 조정되어, 투명성이 보다 향상된다.
(제1 투명 코팅층(2))
본 실시형태에서의 제1 투명 코팅층(2)은 투명 압전 필름(1)과 제2 투명 코팅층(3)의 사이에 위치하는 층이다.
제1 투명 코팅층(2)의 굴절률은 1.60 이상, 1.80 미만이다. 제1 투명 코팅층(2)의 굴절률은 이 범위 내인 한 제한은 없으나, 1.63 이상인 것이 바람직하고, 1.65 이상인 것이 더욱 바람직하다. 또한, 제1 투명 코팅층(2)의 굴절률은 1.75 이하인 것이 바람직하고, 1.72 이하인 것이 더욱 바람직하다.
제1 투명 코팅층(2)의 재료는 이러한 굴절률을 만족하는 재료이면, 사용 가능한 모든 재료 중에서 적절히 선택하면 무방하다. 당해 재료는 무기 재료일 수도 유기 재료일 수도 있으며, 무기-유기의 혼합 재료 또는 이들의 복합 재료일 수도 있다. 또한, 1종의 재료일 수도 2종 이상의 혼합 재료 또는 복합 재료일 수도 있으나, 투명 도전 압전 필름의 투명성을 향상시키는 관점에서는 1종의 재료 또는 이에 추가로 후술하는 금속 산화물 입자를 포함하는 복합 재료인 것이 바람직하다. 또한, 당해 코팅층의 재료는 하드 코팅층의 재료일 수도 있다. 당해 재료의 예에는, 멜라민 수지, 우레탄 수지, (메타)아크릴산 에스테르 수지, 실란 화합물 및 금속 산화물이 포함된다. 아울러, 「(메타)아크릴산」이란, 아크릴산 및 메타크릴산의 총칭이며, 이들 중 하나 또는 둘다를 의미한다. 특히, (메타)아크릴산 에스테르 수지가 충분한 투명성, 재료의 종류의 풍부함, 및 원료 가격의 낮음의 관점에서 바람직하다.
제1 투명 코팅층(2)의 재료는 투명 코팅층을 구성하는데 필요한 다른 재료를 포함하고 있을 수 있다. (메타)아크릴산 에스테르 수지제 투명 코팅층의 재료라면, 일반적으로 개시제, 올리고머, 모노머 및 그 외 성분이 혼합하여 이루어진 조성물이 사용될 수 있다. 이 경우, 투명 코팅층의 물성은 주로 올리고머 및 모노머에 의해 결정된다. 당해 올리고머의 예에는 단관능 또는 다관능의 (메타)아크릴레이트가 포함된다. 상기 모노머의 예에는, 우레탄 (메타)아크릴레이트, 에폭시 (메타)아크릴레이트, 폴리에스테르 (메타)아크릴레이트가 포함된다.
상술한 재료에 금속 산화물 입자를 더함으로써, 제1 투명 코팅층(2)의 굴절률을 조정할 수도 있다. 금속 산화물 미립자의 굴절률은 1.50 이상인 당해 금속 산화물 미립자로서는, 산화알루미늄, 산화티타늄, 산화지르코늄, 산화아연 및 산화주석을 열거할 수 있으며, 그 중에서도 산화티타늄 및 산화지르코늄이 바람직하다.
제1 투명 코팅층(2)은 임의의 기능을 발현시키기 위한 재료를 더 포함할 수도 있다. 예를 들어, 제1 투명 코팅층(2)은 대전 방지제를 포함할 수도 있다. 대전 방지제의 예에는, 계면 활성제, 오산화안티몬, 인듐-주석 복합 산화물(ITO) 및 도전성 고분자가 포함된다.
제1 투명 코팅층(2)의 적합한 두께는 투명 도전 압전 필름에서의 제3 투명 코팅층(5)의 유무에 따라 상이하다. 제3 투명 코팅층(5)을 구비하지 않는 투명 도전 압전 필름(11)에서는, 제1 투명 코팅층(2)의 두께는 400 nm 이상일 수도 있으며, 450 nm 이상인 것이 바람직하고, 500 nm 이상인 것이 더욱 바람직하다. 또한, 제1 투명 코팅층(2)의 두께는 1300 nm 미만일 수도 있으며, 1000 nm 이하인 것이 바람직하고, 800 nm 이하인 것이 더욱 바람직하다.
제3 투명 코팅층(5)을 구비하지 않는 투명 도전 압전 필름인 경우, 제1 투명 코팅층은 투명 도전 압전 필름의 투명성을 높이기 위해 소정의 굴절률을 갖는 것뿐 아니라, 투명 압전 필름(1)의 표면의 흠집 및 요철 등을 방지하는 것도 요구된다. 제1 투명 코팅층(2)의 두께가 특히 하한을 하회하지 않음으로써, 투명 압전 필름(1)의 표면의 흠집 및 요철 등을 방지할 수 있기 때문에, 투명 압전 필름(1)의 투명성이 높아진다. 한편, 제1 투명 코팅층(2)의 두께가 특히 상한을 상회하지 않는 것은 투명 압전 필름의 박막화 및 필름의 투명성을 높이는 관점에서 바람직하다.
제3 투명 코팅층(5)을 구비하는 투명 도전 압전 필름(12)에서는, 제1 투명 코팅층(2)의 두께는 60 nm 이상일 수도 있으며, 70 nm 이상인 것이 바람직하고, 83 nm 이상인 것이 더욱 바람직하다. 또한, 제1 투명 코팅층(2)의 두께는 300 nm 미만일 수도 있으며, 250 nm 이하인 것이 바람직하고, 230 nm 이하인 것이 더욱 바람직하다. 제1 투명 코팅층의 두께가 당해 범위임으로써, 투명 도전 압전 필름(11)에 투명성을 부여할 수 있다.
(제2 투명 코팅층(3))
본 실시형태에서의 제2 투명 코팅층(3)은 제1 투명 코팅층(2)과 투명 전극층(4)의 사이에 위치하는 층이다.
제2 투명 코팅층(3)의 굴절률은 예를 들어 1.30 이상, 1.50 이하이다. 제2 투명 코팅층(3)의 굴절률은 이 범위 내이면 되지만, 1.35 이상인 것이 바람직하고, 1.37 이상인 것이 더욱 바람직하다. 또한, 제2 투명 코팅층(3)의 굴절률은 1.48 이하인 것이 바람직하고, 1.47 이하인 것이 더욱 바람직하다.
제2 투명 코팅층(3)의 재료는 이러한 굴절률을 만족하는 재료이면, 사용 가능한 모든 재료 중에서 적절히 선택하면 무방하다. 예를 들어, 제1 투명 코팅층(2)의 재료로서 예시한 재료로부터 적절한 굴절률이 되도록 재료를 적절히 선택하면 무방하다. 또한, 굴절률을 조정하기 위해 NaF, Na3AlF6, LiF, MgF2, CaF2 및 BaF2로 이루어진 군으로부터 선택되는 1 이상의 금속 불화물 또는 이산화규소를 포함할 수 있다. 이들 중에서도 이산화규소가 바람직하다.
또한, 제2 투명 코팅층(3)의 재료는 제1 투명 코팅층(2)의 재료에 대해 기재한 재료와 마찬가지로, 투명 코팅층을 구성하는데 필요한 다른 재료를 포함하고 있을 수 있다.
제2 투명 코팅층(3)의 두께는 10 nm 이상이며, 70 nm 이하이면 무방하다. 제2 투명 코팅층(3)의 두께는 15 nm 이상인 것이 바람직하고, 20 nm 이상인 것이 더욱 바람직하다. 또한, 제2 투명 코팅층(3)의 두께는 68 nm 이하인 것이 바람직하고, 65 nm 이하인 것이 더욱 바람직하다. 제2 투명 코팅층(3)의 두께가 상기 범위 내임으로써, 투명 도전 압전 필름(11)의 투명성 및 색감을 향상시킬 수 있다.
(제3 투명 코팅층(5))
제3 투명 코팅층(5)은 투명 도전 압전 필름에 임의로 마련되는 층이다. 제3 투명 코팅층(5)이 존재하는 경우, 제3 투명 코팅층(5)은 투명 압전 필름(1)에 직접 접하는 층이다. 예를 들어, 투명 도전 압전 필름(12)과 같이, 투명 압전 필름(1)과 제1 투명 코팅층(2)의 사이에 위치하는 층이다. 또한, 제1 투명 코팅층(2)이 투명 압전 필름(1)의 한쪽 면밖에 존재하지 않는 경우, 투명 압전 필름(1)의 다른쪽 면에 제3 투명 코팅층(5)을 구비할 수도 있다. 투명 도전 압전 필름(11)은 제3 투명 코팅층(5)을 투명 압전 필름(1)의 양면에 구비할 수도 있다.
제3 투명 코팅층(5)은 굴절률이 1.45 이상일 수도 있으며, 1.48 이상인 것이 바람직하고, 1.50 이상인 것이 더욱 바람직하다. 또한, 제3 투명 코팅층(5)은 굴절률이 1.60 미만일 수도 있으며, 1.58 미만인 것이 바람직하고, 1.55 미만인 것이 더욱 바람직하다. 이러한 제3 투명 코팅층(5)을 투명 압전 필름(1)의 적어도 한쪽 면에 구비함으로써, 투명 도전 압전 필름(12)의 투명성을 향상시킬 수 있다.
제3 투명 코팅층(5)의 재료는 이러한 굴절률을 만족하는 재료이면, 사용 가능한 모든 재료 중에서 적절히 선택하면 된다. 예를 들어, 제1 투명 코팅층(2)의 재료로서 예시한 재료로부터 적절한 굴절률이 되도록 재료를 적절히 선택하면 무방하다. 또한, 제3 투명 코팅층(5)은 이른바 하드 코팅층이라고도 불리는, 흠집 방지를 위한 투명한 표면 보호층일 수도 있다. 적합한 굴절률을 실현하는 재료이며, 또한 내찰상성이 우수한 재료인 것이 바람직하다.
제3 투명 코팅층(5)의 재료에, 필름끼리의 블로킹 방지 및 접착성의 관점에서 무기 입자 및 폴리머 비즈 등을 첨가할 수도 있다. 당해 무기 입자에는, 예를 들어 합성 실리카, 탈크, 규조토, 탄산 칼슘, 장석류 또는 석영류 등을 사용할 수 있으며, 특히 합성 실리카를 플라스틱 필름의 고품질화의 관점에서 바람직하게 사용할 수 있다. 합성 실리카로는 예를 들어 SiO2를 열거할 수 있다.
제3 투명 코팅층(5)의 두께는 500 nm 이상일 수도 있으며, 700 nm 이상인 것이 바람직하고, 900 nm 이상인 것이 더욱 바람직하다. 제3 투명 코팅층(5)의 두께가 하한을 하회하지 않음으로써, 투명 압전 필름(1)의 보호 효과를 기대할 수 있다. 또한, 제3 투명 코팅층(5)의 두께는 필름의 박막화의 관점에서 1400 nm 이하일 수도 있으며, 1200 nm 이하인 것이 바람직하고, 1100 nm 이하인 것이 더욱 바람직하다. 제3 투명 코팅층의 두께가 상한을 상회하지 않음으로써, 압전 상수 d33으로 표시되는 압전 특성의 저하를 억제할 수 있다. 또한, 크랙, 및 투명 도전 압전 필름을 디바이스에 편입하는 공정에서의 가열에 의해 발생하는 투명 도전 압전 필름의 컬 등의 품질 저하를 억제할 수 있다. 제3 투명 코팅층(5)의 두께가 상기 범위 내임으로써, 투명성이 향상된 투명 도전 압전 필름(12)으로 할 수 있다.
[디바이스]
본 발명의 일 실시형태의 디바이스는 전술한 일 실시형태에 관한 투명 도전 압전 필름을 구비한다. 당해 디바이스는 본 실시형태에서의 투명 도전 압전 필름을 구비하고 있으면, 어떤 것이라도 무방하다. 예를 들어, 투명 도전 압전 필름의 위치 및 수는 디바이스의 용도 또는 소기의 기능에 따라 적절히 결정할 수 있다.
일 실시형태에 관한 투명 도전 압전 필름은 상술한 바와 같이 적합한 도전성 및 높은 압전 상수를 가지고 있다. 또한, 투명 도전 압전 필름의 각층은 잉크화가 가능하여 도포 또는 인쇄에 의해 형성이 가능하다. 또한, 일 실시형태에 관한 투명 도전 압전 필름은 화학적인 안정성 및 필름의 유연성을 갖는다. 이들 특징으로 인해, 일 실시형태에 관한 투명 도전 압전 필름은 가요성을 갖는 압력 센서 및 진동 센서 등의 센서, 에너지 하비스트 소자, 및 액추에이터 등의 디바이스에의 응용이 검토되고 있다. 아울러, 본 발명의 일 실시형태에 관한 투명 도전 압전 필름은 그 도전성 및 압전성으로 인해, 터치 패널 등에의 응용이 특히 바람직하다.
아울러, 일 실시형태에 관한 투명 도전 압전 필름을 디바이스에 응용하는 경우에는, 그의 제조에 있어서, 투명 점착 시트는 임의의 투명 코팅층 위뿐 아니라, 투명 점착 시트를 통해 투명 코팅층과 접착하는 다른 층 위에 형성되어 있을 수도 있다. 이 경우, 투명 점착 시트층은 투명 코팅층 측에 있을 수도 있고, 없을 수도 있다.
일 실시형태에 관한 투명 도전 압전 필름을 편입한 디바이스는 투명 도전 압전 필름이 전극으로서도 기능하기 때문에, 종래의 디바이스에 포함되어 있던 예를 들어 PET/ITO로 이루어진 전극층을 삭감하는 것이 가능하다. 이 때문에, 디바이스의 층 구성을 종래보다 간략화할 수 있다.
[투명 압전 필름의 제조방법]
이하, 투명 도전 압전 필름의 제조방법에 대하여, 투명 도전 압전 필름(11)의 제조방법을 예로 설명한다. 투명 도전 압전 필름(11)의 제조방법은 투명 압전 필름(1)의 적어도 한쪽 면 위에, 제1 투명 코팅층(2), 제2 투명 코팅층(3) 및 투명 전극층(4)이 이 순서로 겹쳐져 구성되어 있는 적층 필름의 제조방법이다. 당해 제조방법은 굴절률이 1.30 이상, 1.45 미만인 필름을 형성하는 투명 압전 필름(1)을 제조하는 제1 공정과, 투명 압전 필름(1)의 적어도 한쪽 면 위에 굴절률 1.60 이상, 1.80 미만의 제1 투명 코팅층(2)을 형성하는 제2 공정과, 제1 투명 코팅층(2)의 표면에 굴절률 1.30 이상, 1.50 미만이고, 두께가 10 nm 이상, 70 nm 이하인 제2 투명 코팅층(3)을 형성하는 제3 공정과, 제2 투명 코팅층(3)의 표면에 굴절률 1.80 이상, 2.20 이하이고, 두께가 20 nm 이상, 40 nm 미만인 투명 전극층(4)을 형성하는 제4 공정을 포함한다.
제1 공정은 투명 압전 필름(1)을 제작하는 공정이면 무방하며, 제작하는 투명 압전 필름(1)의 종류에 따라, 적절히 공정을 변경 또는 추가할 수도 있다. 예를 들어, 캐스팅법, 열 프레스법 및 용융 압출법 등의 종래 공지의 방법에 의해 수지 필름을 제작하는 공정과, 수지 필름을 연신하는 공정과, 비분극의 수지 필름을 분극 처리하는 공정을 계속 수행함으로써, 투명 압전 필름(1)을 제작할 수 있다.
제2 공정 내지 제4 공정은 웨트 코팅법 및 드라이 코팅법 등의 공지의 코팅 방법을 이용하여 적합하게 실시하는 것이 가능하다. 일반적으로, 웨트 코팅법은 재료를 도포하여 층을 형성하기 때문에, 막 두께가 큰 층을 형성하는데 적합하고, 드라이 코팅법은 재료를 미세하게 퇴적시켜 층을 형성하기 때문에, 막 두께가 작은 층을 형성하는데 적합하다. 이러한 이점에 따라 공지의 기술을 적용함으로써, 제2 공정 내지 제4 공정의 각 공정을 적합하게 실시하는 것이 가능하다.
제2 공정은 제1 투명 코팅층을 형성하는 공정이다. 제2 공정은 공지의 방법에 의해 실시하는 것이 가능하며, 예를 들어 웨트 코팅법으로 실시할 수도 있고, 드라이 코팅법으로 실시할 수도 있다.
웨트 코팅법은 생산성 및 제조 비용의 면에서 특히 바람직하다. 웨트 코팅법에 의한 제2 공정에서는, 제1 투명 코팅층의 재료를 제1 공정에서 제작한 투명 압전 필름(1)의 적어도 한쪽 면에 도포하면 무방하다. 도포 방법은 종래 공지의 방법일 수 있으며, 특별히 제한되지 않는다. 생산성 및 제조 비용의 면에서 특히 웨트 코팅법이 바람직하다. 웨트 코팅법은 공지의 방법일 수 있으며, 예를 들어 롤 코팅법, 스핀 코팅법, 딥 코팅법, 그라비아 코팅법 등을 대표적인 방법으로서 열거할 수 있다. 그 중에서 롤 코팅법, 그라비아 코팅법 등, 연속적으로 층을 형성할 수 있는 방법이 생산성의 점에서 바람직하다.
제1 투명 코팅층(2)의 재료의 도포에는, 예를 들어 바 코터 및 그라비아 코터 등을 이용하면 된다. 재료의 도포 후에 50℃~180℃의 조건으로 0.5~60분간 건조시킬 수도 있다. 또한, 건조시킨 제1 투명 코팅층(2)의 도막을 UV 조사에 의해 고화할 수도 있다. UV 조사에 의한 고화는 예를 들어 UV 조사 장치를 이용하여, 50~1200 mJ/cm2의 적산 광량으로 UV를 조사하면 무방하다. 제2 공정에서 이용하는 장치, 재료의 농도 및 온도 등의 조건은 제1 투명 코팅층(2)의 재료 및 막 두께 등을 참조하여 적절히 변경할 수도 있다.
드라이 코팅법에 의한 제2 공정에서는, 제1 공정에서 제작한 투명 압전 필름(1)의 적어도 한쪽 면에 공지의 드라이 코팅법에 의해 제1 투명 코팅층의 재료를 부착시키면 무방하다. 드라이 코팅법은 예를 들어 스퍼터링법, 진공 증착법, 이온 플레이팅법 등을 대표적인 방법으로서 열거할 수 있다. 이들 방법은 필요로 하는 막 두께에 따라 적절히 선택하면 무방하다.
일 예로서, 제2 공정으로서 스퍼터링법을 채용하는 경우, 타겟재로서는 제1 투명 코팅층을 구성하는 금속 등을 사용한다. 당해 타겟재는 제1 투명 코팅층의 소망하는 굴절률에 따라 공지의 타겟재로부터 적절히 선택될 수 있다. 또한, 스퍼터링 가스로서는, 예를 들어 Ar 등의 불활성 가스를 열거할 수 있다. 또한, 필요에 따라, 산소 가스 등의 반응성 가스를 병용할 수 있다.
제3 공정은 제2 투명 코팅층을 형성하는 공정이다. 제3 공정에서는, 제2 투명 코팅층(3)의 재료에 의한 피막을, 제2 공정에서 제작한 제1 투명 코팅층(2)에 공지의 방법에 의해 적용하면 무방하다. 예를 들어, 제1 투명 코팅층(2)과 마찬가지로 웨트 코팅법을 이용하여 제2 투명 코팅층(3)의 재료를 도포할 수도 있다. 또한, 제2 투명 코팅층(3)의 재질에 따라, 스퍼터링법 등의 드라이 코팅법에 의해 피막을 형성하는 것도 가능하다. 제3 공정의 장치, 재료의 농도 및 온도 등의 조건은 제2 공정과 동일하게 할 수도 있다. 아울러, 제2 투명 코팅층(3)의 막 두께의 조정은 재료의 농도 또는 스퍼터링 시간을 조정함으로써 가능해진다.
제4 공정은 투명 전극층을 형성하는 공정이다. 제4 공정에서는, 투명 전극층(4)을 제3 공정에서 제작한 제2 투명 코팅층(3) 위에 공지의 방법에 의해 형성시키면 무방하다. 투명 전극층(4)의 형성에는, 예를 들어 스퍼터링법, 진공 증착법, 이온 플레이팅법 등의 방법에 의해 투명 전극층(4)의 재료를 부착시키면 무방하다. 또는, 투명 전극층(4)의 형성에서는, 제1 투명 코팅층(2) 및 제2 투명 코팅층(3)과 마찬가지로 웨트 코팅법을 이용하여 투명 전극층의 재료를 도포할 수도 있다.
이하, 제4 공정에서 스퍼터링법을 채용하여 투명 전극층을 형성하는 구성을 일 예로, 제4 공정을 더욱 자세히 설명한다. 스퍼터링법을 채용하는 경우, 타겟재로서는, 투명 전극층(4)을 구성하는 상술한 무기물을 열거할 수 있으며, 바람직하게는 ITO를 열거할 수 있다. ITO의 산화주석 농도는 예를 들어 0.5 질량% 이상, 바람직하게는 2 질량% 이상이며, 또한, 예를 들어 15 질량% 이하, 바람직하게는 13 질량% 이하이고, 더욱 바람직하게는 7질량% 이하이다.
스퍼터링 가스로서는, 예를 들어 Ar 등의 불활성 가스를 열거할 수 있다. 또한, 필요에 따라, 산소 가스 등의 반응성 가스를 병용할 수 있다. 반응성 가스를 병용하는 경우에, 반응성 가스의 유량비는 특별히 한정하지 않으나, 스퍼터링 가스 및 반응성 가스의 합계 유량비에 대해, 예를 들어 0.1 유량% 이상 5 유량% 이하이다.
스퍼터링 시의 기압은 스퍼터링 레이트의 저하 억제, 방전 안정성 등의 관점에서, 예를 들어 1 Pa 이하이며, 바람직하게는 0.7 Pa 이하이다.
스퍼터링법에 이용하는 전원은 예를 들어 DC 전원, AC 전원, MF 전원 및 RF 전원 중 어느 하나일 수도 있으며, 또한 이들의 조합일 수도 있다.
본 실시형태의 제조방법은 제1 공정~제4 공정을 포함하고 있으면, 추가로 별도의 공정을 포함하고 있을 수도 있다. 예를 들어, 제1 공정과 제2 공정 사이에 투명 압전 필름(1) 위에 제3 투명 코팅층(5)을 형성할 수도 있다. 제3 투명 코팅층(5)은 제3 투명 코팅층(5)의 재료를 제1 공정에서 제작한 투명 압전 필름(1) 위에 공지의 방법에 의해 도포하면 무방하다.
또한, 그 외 층 구성을 투명 도전 압전 필름(11)에 추가하는 공정을 더할 수도 있다. 또한, 투명 압전 필름(1)을 코로나 처리하여, 제1 투명 코팅층(2)과의 밀착성을 높이는 공정을 더할 수도 있다.
본 실시형태의 제조방법에 의하면, 높은 투명성 및 적합한 색감을 갖는 투명 도전 압전 필름(11)을 제조할 수 있다.
본 실시형태의 제조방법에서는, 제4 공정 후에 투명 전극층(4)의 어닐링 처리를 실시하지 않을 수도 있다. 어닐링 처리를 수행하지 않음으로써, 투명 압전 필름(1)의 색감이 손상되지 않기 때문에, 디스플레이 등의 디바이스에 적합하게 사용할 수 있는 투명 도전 압전 필름(11)을 제작할 수 있다.
본 발명은 상술한 각 실시형태로 한정되지 않으며, 청구항에 나타낸 범위에서 다양한 변경이 가능하다. 상이한 실시형태에 각각 개시된 기술적 수단을 적절히 조합하여 얻어지는 실시형태도 본 발명의 기술적 범위에 포함된다.
(정리)
본 발명을 이하와 같이 표현할 수도 있다.
본 태양 1에 관한 투명 압전 필름은 파장 450 nm의 투과율이 75% 이상, 파장 550 nm의 투과율이 85% 이상이고, 압전 상수 d33이 5 pC/N 이상, 40 pC/N 이하이고, 투명 전극층을 구비하며, 상기 투명 전극층의 표면 저항값이 50 Ω/sq 이상, 300 Ω/sq 미만이다. 이러한 투명 도전 압전 필름은 압전 특성, 투명성 및 도전성이 우수하여, 폭넓은 디바이스에 적합하게 사용할 수 있다.
본 태양 2에 관한 투명 도전 압전 필름은 본 태양 1에 있어서, 압전 필름의 적어도 한쪽 면 위에, 제1 투명 코팅층, 제2 투명 코팅층 및 투명 전극층이 이 순서로 겹쳐져 구성되어 있으며, 상기 투명 압전 필름의 굴절률이 1.30 이상, 1.45 미만이고, 상기 제1 투명 코팅층의 굴절률이 1.60 이상, 1.80 미만이고, 상기 제2 투명 코팅층의 굴절률이 1.30 이상, 1.50 미만이고, 상기 투명 전극층의 굴절률이 1.80 이상, 2.20 이하이다. 이 구성에 의해, 투명 도전 압전 필름에 바람직한 투명성을 부여할 수 있다.
본 태양 3에 관한 투명 도전 압전 필름은 본 태양 2에 있어서, 상기 투명 압전 필름과 상기 제1 투명 코팅층의 사이에 굴절률이 1.45 이상, 1.60 미만인 제3 투명 코팅층을 추가로 구비하며, 상기 제1 투명 코팅층의 두께가 60 nm 이상, 300 nm 이하이고, 상기 제2 투명 코팅층의 두께가 10 nm 이상, 70 nm 이하이고, 상기 투명 전극층의 두께가 20 nm 이상, 40 nm 미만이다. 이 구성에 의해, 투명 도전 압전 필름에 바람직한 투명성과 전기 특성(표면 저항값)을 부여할 수 있다.
본 태양 4에 관한 투명 도전 압전 필름은 본 태양 3에 있어서, 상기 투명 압전 필름의 한쪽 면 위에 상기 제3 투명 코팅층, 상기 제1 투명 코팅층, 상기 제2 투명 코팅층 및 상기 투명 전극층이 이 순서로 겹쳐져 구성되어 있으며, 상기 투명 압전 필름의 다른쪽 면에 별도의 상기 제3 투명 코팅층을 구비한다. 이 구성에 의해, 투명 도전 압전 필름의 투명성을 향상시킬 수 있다.
본 태양 5에 관한 투명 도전 압전 필름은 본 태양 2에 있어서, 상기 제1 투명 코팅층의 두께가 400 nm 이상, 1000 nm 이하이고, 상기 제2 투명 코팅층의 두께가 10 nm 이상, 70 nm 이하이고, 상기 투명 전극층의 두께가 20 nm 이상, 40 nm 미만이다. 이 구성에 의해, 투명 도전 압전 필름에 바람직한 투명성과 전기 특성(표면 저항값)을 부여할 수 있다.
본 태양 6에 관한 투명 도전 압전 필름은 본 태양 5에 있어서, 상기 투명 압전 필름의 한쪽 면 위에 상기 제1 투명 코팅층, 상기 제2 투명 코팅층 및 상기 투명 전극층이 이 순서로 겹쳐져 구성되어 있으며, 상기 투명 압전 필름의 다른쪽 면에 별도의 제3 투명 코팅층을 구비하고, 상기 제3 투명 코팅층의 굴절률이 1.45 이상, 1.60 미만이다. 이 구성에 의해, 투명 도전 압전 필름의 투명성을 향상시킬 수 있다.
본 태양 7에 관한 투명 도전 압전 필름은 본 태양 1~6 중 어느 하나에 있어서, 상기 투명 압전 필름이 불소계 수지를 주성분으로 포함한다. 이 구성에 의해, 굴절률이 바람직한 투명 압전 필름으로 할 수 있다.
본 태양 8에 관한 투명 도전 압전 필름은 본 태양 1~7 중 어느 하나에 있어서, 상기 투명 전극층의 굴절률이 1.94 이하이다. 이러한 투명 도전 압전 필름은 고온에서의 가열을 수행하지 않고 제조한 필름이기 때문에, 투명 압전 필름의 색감을 해치지 않는 점에서 적합하다.
본 태양 9에 관한 터치 패널은 본 태양 1~8 중 어느 하나의 투명 도전 압전 필름을 구비하는, 터치 패널이다.
본 태양 10에 관한 제조방법은 투명 압전 필름의 적어도 한쪽 면 위에, 제1 투명 코팅층, 제2 투명 코팅층 및 투명 전극층이 이 순서로 겹쳐져 구성되어 있는 적층 필름의 제조방법이며, 굴절률이 1.30 이상, 1.45 미만인 필름을 형성하는 상기 투명 압전 필름을 제조하는 제1 공정과, 상기 투명 압전 필름의 적어도 한쪽 면 위에 굴절률 1.60 이상, 1.80 미만의 상기 제1 투명 코팅층을 형성하는 제2 공정과, 상기 제1 투명 코팅층의 표면에 굴절률 1.30 이상, 1.50 미만이고, 두께가 10 nm 이상, 70 nm 이하인 상기 제2 투명 코팅층을 형성하는 제3 공정과, 상기 제2 투명 코팅층의 표면에 굴절률 1.80 이상, 2.20 이하이고, 두께가 20 nm 이상, 40 nm 미만인 상기 투명 전극층을 형성하는 제4 공정을 포함하는 투명 도전 압전 필름의 제조방법이다.
실시예
본 발명의 일 실시예에 대하여 이하에 설명한다.
[투명 도전 압전 필름의 제조]
<실시예 1>
(제1 공정: 투명 압전 필름의 제작)
인히런트 점도가 1.3 dl/g인 폴리불화비닐리덴(가부시키가이샤 구레하(KUREHA CORPORATION) 제품)으로부터 성형된 수지 필름(두께, 120 μm)을 연신 배율이 4.2배가 되도록 연신했다. 연신 후, 필름을 분극 롤에 통과시켜 분극 처리를 수행하여, 압전 필름을 얻었다. 이 때, 직류 전압은 0 kV에서 12.0 kV로 증가시키면서 인가함으로써 분극 처리를 수행했다. 분극 처리 후의 필름을 다시 130℃에서 1분간 열처리함으로써, 굴절률 1.42, 두께가 40 μm인 투명 압전 필름을 얻었다.
(제2 공정: 제1 투명 코팅층의 형성)
투명 압전 필름의 상면(A면)에 아크릴 수지로 이루어진 비정질 실리카 함유 자외선 경화성 수지 조성물을 도포하고, 80℃에서 건조 후, 400 mJ/cm2의 적산 광량으로 자외선을 조사하여, 제3 투명 코팅층(두께 1000 nm, 굴절률 1.52)을 형성했다. 다음으로, 동일한 방법으로 투명 압전 필름의 하면(B면)에도 제3 투명 코팅층(두께 1000 nm, 굴절률 1.52)을 형성했다. 계속해서, 제3 투명 코팅층(A면)의 상면에 산화지르코늄 입자 함유 자외선 경화형 수지 조성물을 도포하고, 80℃에서 건조 후, 400 mJ/cm2의 적산 광량으로 자외선을 조사하여, 제1 투명 코팅층(두께 99 nm, 굴절률 1.65)을 형성했다.
(제3 공정: 제2 투명 코팅층의 형성)
다음으로, 제1 투명 코팅층 위에, 아크릴 수지로 이루어진 중공 실리카 함유 자외선 경화성 수지 조성물을 도포하고, 80℃에서 건조 후, 400 mJ/cm2의 적산 광량으로 자외선을 조사하여, 제2 투명 코팅층(두께 44 nm, 굴절률 1.37)을 형성했다.
(제4 공정: 투명 전극층의 형성)
다음으로, 제2 투명 코팅층 위에, 97질량%의 산화인듐 및 3질량%의 산화주석을 함유하는 소결체 재료를 타겟으로서 사용하는 반응성 스퍼터링법에 의해, 투명 전극층인 굴절률 1.88, 두께 30 nm의 ITO막을 형성했다. 이렇게 하여 투명 도전 압전 필름을 얻고, 얻어진 투명 도전 압전 필름을 실시예 1로 했다.
<실시예 2>
제2 투명 코팅층의 두께를 61 nm로 한 것 이외에는, 실시예 1과 동일하게 하여 투명 도전 압전 필름을 얻었다. 얻어진 투명 도전 압전 필름을 실시예 2로 했다.
<실시예 3>
제1 투명 코팅층의 굴절률을 1.70, 두께를 105 nm로 하고, 제2 투명 코팅층의 굴절률을 1.40, 두께를 20 nm로 한 것 이외에는, 실시예 1과 동일하게 하여 투명 도전 압전 필름을 얻었다. 얻어진 투명 도전 압전 필름을 실시예 3으로 했다.
<실시예 4>
투명 압전 필름의 A면 및 B면에 제3 투명 코팅층을 형성하지 않고, 투명 압전 필름의 A면에 제1 투명 코팅층, 제2 투명 코팅층 및 투명 전극층을 이 순서로 형성했다. 제1 투명 코팅층의 두께를 533 nm, 제2 투명 코팅층의 두께를 69 nm로 한 것 이외에는, 실시예 3과 동일하게 하여 투명 도전 압전 필름을 얻었다. 얻어진 투명 도전 압전 필름을 실시예 4로 했다.
<실시예 5>
제1 투명 코팅층의 두께를 219 nm, 굴절률을 1.74, 제2 코팅층의 두께를 34 nm로 한 것 이외에는, 실시예 3과 동일하게 하여 투명 도전 압전 필름을 얻었다. 얻어진 투명 도전 압전 필름을 실시예 5로 했다.
<실시예 6>
투명 전극층의 두께를 22 nm로 한 이외는, 실시예 1과 동일하게 하여 투명 도전 압전 필름을 얻었다. 얻어진 투명 도전 압전 필름을 실시예 6으로 했다.
<실시예 7>
투명 전극층의 두께를 34 nm로 한 것 이외에는, 실시예 1과 동일하게 하여 투명 도전 압전 필름을 얻었다. 얻어진 투명 도전 압전 필름을 실시예 7로 했다.
<실시예 8>
(제1 투명 코팅층의 형성)
실시예 1과 동일한 방법으로 제3 투명 코팅층을 투명 압전 필름의 양면에 형성시키고, A면에는 추가로 제1 투명 코팅층(두께 83 nm, 굴절률 1.65)을 형성시켰다.
(제2 투명 코팅층의 형성)
다음으로, 제1 투명 코팅층 위에, Si를 타겟재로서 이용한 스퍼터링법에 의해 SiO2막을 형성했다. 구체적으로는, 체임버 내를 7×10-4 Pa 이하가 될 때까지 진공 배기한 후에, 체임버 내에 Ar 가스와 산소 가스의 혼합 가스를 도입하고, 두께 25 nm의 SiO2막을 퇴적시켜, 제2 투명 코팅층(두께 25 nm, 굴절률 1.46)을 형성했다.
(투명 전극층의 형성)
제2 투명 코팅층 위에, 실시예 1과 동일하게 하여 투명 전극층을 형성했다. 이렇게 하여 투명 도전 압전 필름을 얻고, 얻어진 투명 도전 압전 필름을 실시예 8로 했다.
<실시예 9>
제1 투명 코팅층의 두께를 99 nm로 한 것 이외에는, 실시예 8과 동일하게 하여 투명 도전 압전 필름을 얻었다. 얻어진 투명 도전 압전 필름을 실시예 9로 했다.
<실시예 10>
제1 투명 코팅층의 두께를 139 nm로 한 이외는, 실시예 8과 동일하게 하여 투명 도전 압전 필름을 얻었다. 얻어진 투명 도전 압전 필름을 실시예 10으로 했다.
<실시예 11>
제1 투명 코팅층의 두께를 105 nm, 굴절률을 1.70으로 한 것 이외에는, 실시예 8과 동일하게 하여 투명 도전 압전 필름을 얻었다. 얻어진 투명 도전 압전 필름을 실시예 11로 했다.
<비교예 1>
제3 투명 코팅층, 제1 투명 코팅층, 제2 투명 코팅층을 형성하지 않은 이외는, 실시예 1과 동일하게 하여 도전 압전 필름을 얻었다. 얻어진 도전 압전 필름을 비교예 1로 했다.
<비교예 2>
제2 투명 코팅층의 두께를 80 nm로 한 것 이외에는, 실시예 1과 동일하게 하여 도전 압전 필름을 얻었다. 얻어진 도전 압전 필름을 비교예 2로 했다.
<비교예 3>
제2 투명 코팅층의 두께를 151 nm로 한 것 이외에는, 실시예 2와 동일하게 하여 도전 압전 필름을 얻었다. 얻어진 도전 압전 필름을 비교예 3으로 했다.
<비교예 4>
투명 전극층의 두께를 45 nm로 한 것 이외에는, 실시예 1과 동일하게 하여 도전 압전 필름을 얻었다. 얻어진 도전 압전 필름을 비교예 4로 했다.
<비교예 5>
제1 투명 코팅층의 두께를 100 nm, 굴절률을 1.52로 하고, 제2 투명 코팅층의 두께를 80 nm, 굴절률을 1.40으로 한 것 이외에는, 실시예 1과 동일하게 하여 도전 압전 필름을 얻었다. 얻어진 도전 압전 필름을 비교예 5로 했다.
<비교예 6>
제1 투명 코팅층의 두께를 105 nm로 하고, 제2 투명 코팅층의 두께를 29 nm, 굴절률을 1.51로 한 것 이외에는, 실시예 1과 동일하게 하여 도전 압전 필름을 얻었다. 얻어진 도전 압전 필름을 비교예 6으로 했다.
<비교예 7>
투명 전극층의 두께를 15 nm로 한 것 이외에는, 실시예 1과 동일하게 하여 도전 압전 필름을 얻었다. 얻어진 도전 압전 필름을 비교예 7로 했다.
<비교예 8>
제1 투명 코팅층의 두께를 40 μm, 굴절률을 1.55로 하고, 제2 투명 코팅층의 두께를 40 μm로 하고, 산화주석을 36질량% 함유한 산화인듐을 타겟으로 하여 스퍼터링을 수행한 것 이외에는, 실시예 8과 동일하게 하여 도전 압전 필름을 얻었다. 얻어진 도전 압전 필름을 비교예 8로 했다.
[각층의 두께 측정]
실시예 1~11 및 비교예 1~8의 투명 도전 압전 필름 및 도전 압전 필름(이하, 단순히 「도전 압전 필름」이라고도 한다)을 구성하는 투명 코팅층 및 투명 전극층의 두께는 이하에 나타내는 전자 현미경으로의 관찰에 의한 방법에 의해 구했다. 당해 방법이란, 우선, 투명 도전 압전 필름을 에폭시 수지에 포매하고, 투명 도전 압전 필름의 단면이 노출되도록 에폭시 수지 덩어리를 절단한다. 노출된 투명 도전 압전 필름의 단면을 주사형 전자 현미경(「SU3800」, 가부시키가이샤 히타치하이테크 제품)을 이용하여 가속 전압 3.0 kV, 배율 50,000배의 조건으로 관찰한다. 그리고, 투명 도전 압전 필름 및 당해 투명 도전 압전 필름 중의 개개의 필름 또는 층의 두께를 측정한다.
실시예 1~11 및 비교예 1~8의 도전 압전 필름의 각층의 굴절률에 대해 표 1에 나타낸다.
[표 1]
실시예 1~11 및 비교예 1~8의 도전 압전 필름의 각층의 두께에 대하여 표 2에 나타낸다.
[표 2]
[평가]
실시예 1~11 및 비교예 1~8의 도전 압전 필름에 대하여, 필름의 물성 및 광학 특성을 평가했다.
<물성 평가>
(표면 저항값)
실시예 1~11 및 비교예 1~8의 도전 압전 필름의 각각의 표면 저항값(Ω/sq)을 저항률계(「LorestaGP MCP-T610」, 미츠비시케미칼아날리테크사(Mitsubishi Chemical Analytech Co., Ltd.) 제품)를 이용하여, JIS K 7194에 준거하여 수행했다. 측정은 3회 수행하고, 3회의 평균값을 대표값으로서 구했다. 표면 저항값은 50 Ω/sq 이상, 480 Ω/sq 미만이면, 터치 패널 등의 디바이스 용도에서 실용상 문제없다고 판단할 수 있다.
(압전 상수 d33값)
실시예 1~11 및 비교예 1~8의 도전 압전 필름의 각각의 압전 상수 d33을 압전 상수 측정 장치(「피에조미터 시스템 PM300」, PIEZOTEST사 제품)를 이용하여, 0.2 N으로 샘플을 클립하고, 0.15 N, 110 ㎐의 힘을 가했을 때의 발생 전하를 읽어냈다. 압전 상수 d33의 실측값은 측정되는 필름의 표리에 따라 플러스의 값 또는 마이너스의 값이 되지만, 본 명세서 중에서는 절대값을 기재했다. 압전 상수 d33값은 5 pC/N 이상, 40 pC/N 이하이면 터치 패널 등의 디바이스의 용도에서 실용상 문제없다고 판단할 수 있다.
<광학 특성 평가>
(투과율)
실시예 1~11 및 비교예 1~8의 도전 압전 필름의 각각의 파장 450 nm의 투과율 및 파장 550 nm의 투과율을 분광 색채계(닛폰덴쇼쿠코교 가부시키가이샤(NIPPON DENSHOKU INDUSTRIES CO., LTD.) 제품 SD7000)를 이용하여 측정했다. 파장 450 nm의 투과율은 75% 이상이면 터치 패널 등의 디바이스의 용도에서 실용상 문제없으며, 78% 이상이면 보다 바람직하고, 80% 이상이면 더욱 바람직하다고 판단할 수 있다. 파장 550 nm의 투과율은 85% 이상이면 터치 패널 등의 디바이스의 용도에서 실용상 문제없으며, 87% 이상이면 보다 바람직하고, 89% 이상이 더욱 바람직하다고 판단할 수 있다.
상기 평가의 결과를 표 3에 나타낸다.
[표 3]
표 3에 나타내는 바와 같이, 실시예 1~11의 도전 압전 필름은 모두 터치 패널 등의 디바이스의 용도에서 실용상 문제가 없는 물성을 가지고 있으며, 또한, 파장 450 nm 투과율 및 파장 550 nm 투과율을 둘다 만족하는 높은 투명성을 가지고 있다. 이에 반해, 비교예 1~8의 도전 압전 필름은 모두 파장 450 nm 투과율 및 550 nm 투과율을 둘다 만족하지 않았다.
산업상 이용가능성
본 발명은 압전 특성이 요구되는 디바이스에 이용할 수 있다.
1: 투명 압전 필름
2: 제1 투명 코팅층
3: 제2 투명 코팅층
4: 투명 전극층
5: 제3 투명 코팅층
11, 12: 투명 도전 압전 필름

Claims (10)

  1. 파장 450 nm의 투과율이 75% 이상, 파장 550 nm의 투과율이 85% 이상이고,
    압전 상수 d33이 5 pC/N 이상, 40 pC/N 이하이고,
    투명 전극층을 구비하며,
    상기 투명 전극층의 표면 저항값이 50 Ω/sq 이상, 300 Ω/sq 미만인, 투명 도전 압전 필름.
  2. 제1항에 있어서, 투명 압전 필름의 적어도 한쪽 면 위에, 제1 투명 코팅층, 제2 투명 코팅층 및 투명 전극층이 이 순서로 겹쳐져 구성되어 있으며,
    상기 투명 압전 필름의 굴절률이 1.30 이상, 1.45 미만이고,
    상기 제1 투명 코팅층의 굴절률이 1.60 이상, 1.80 미만이고,
    상기 제2 투명 코팅층의 굴절률이 1.30 이상, 1.50 미만이고,
    상기 투명 전극층의 굴절률이 1.80 이상, 2.20 이하인, 투명 도전 압전 필름.
  3. 제2항에 있어서, 상기 투명 압전 필름과 제1 투명 코팅층의 사이에 굴절률이 1.45 이상, 1.60 미만인 제3 투명 코팅층을 추가로 구비하며,
    상기 제1 투명 코팅층의 두께가 60 nm 이상, 300 nm 이하이고,
    상기 제2 투명 코팅층의 두께가 10 nm 이상, 70 nm 이하이고,
    상기 투명 전극층의 두께가 20 nm 이상, 40 nm 미만인, 투명 도전 압전 필름.
  4. 제2항에 있어서, 상기 제1 투명 코팅층의 두께가 400 nm 이상, 1000 nm 이하이고,
    상기 제2 투명 코팅층의 두께가 10 nm 이상, 70 nm 이하이고,
    상기 투명 전극층의 두께가 20 nm 이상, 40 nm 미만인, 투명 도전 압전 필름.
  5. 제3항 또는 제4항에 있어서, 상기 투명 압전 필름이 불소계 수지를 주성분으로 포함하는, 투명 도전 압전 필름.
  6. 제3항 또는 제4항에 있어서, 상기 투명 전극층의 굴절률이 1.94 이하인, 투명 도전 압전 필름.
  7. 제3항에 있어서, 상기 투명 도전 압전 필름은 상기 투명 압전 필름의 한쪽 면 위에 상기 제3 투명 코팅층, 상기 제1 투명 코팅층, 상기 제2 투명 코팅층 및 상기 투명 전극층이 이 순서로 겹쳐져 구성되어 있으며,
    상기 투명 압전 필름의 다른쪽 면에 별도의 상기 제3 투명 코팅층을 구비하는, 투명 도전 압전 필름.
  8. 제4항에 있어서, 상기 투명 도전 압전 필름은 상기 투명 압전 필름의 한쪽 면 위에 상기 제1 투명 코팅층, 상기 제2 투명 코팅층 및 상기 투명 전극층이 이 순서로 겹쳐져 구성되어 있으며,
    상기 투명 압전 필름의 다른쪽 면에 별도의 제3 투명 코팅층을 구비하고,
    상기 제3 투명 코팅층의 굴절률이 1.45 이상, 1.60 미만인, 투명 도전 압전 필름.
  9. 제3항 또는 제4항에 기재한 투명 도전 압전 필름을 구비하는, 터치 패널.
  10. 투명 압전 필름의 적어도 한쪽 면 위에, 제1 투명 코팅층, 제2 투명 코팅층 및 투명 전극층이 이 순서로 겹쳐져 구성되어 있는 적층 필름의 제조방법이며,
    굴절률이 1.30 이상, 1.45 미만인 필름을 형성하는 상기 투명 압전 필름을 제조하는 제1 공정과,
    상기 투명 압전 필름의 적어도 한쪽 면 위에 굴절률 1.60 이상, 1.80 미만의 상기 제1 투명 코팅층을 형성하는 제2 공정과,
    상기 제1 투명 코팅층의 표면에 굴절률 1.30 이상, 1.50 미만이고, 두께가 10 nm 이상, 70 nm 이하인 상기 제2 투명 코팅층을 형성하는 제3 공정과,
    상기 제2 투명 코팅층의 표면에 굴절률 1.80 이상, 2.20 이하이고, 두께가 20 nm 이상, 40 nm 미만인 상기 투명 전극층을 형성하는 제4 공정을 포함하는, 투명 도전 압전 필름의 제조방법.
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