KR100583277B1

KR100583277B1 - 투명 도전성 필름 롤 및 그 제조 방법, 그것을 이용한터치 패널, 및 비접촉식 표면저항 측정장치

Info

Publication number: KR100583277B1
Application number: KR1020037015862A
Authority: KR
Inventors: 토시유키 오오야; 히데오 무라카미; 치카오 모리시게; 유우지 가키타; 히데키 진보우; 켄지로우 우에다; 다카히로 구보타
Original assignee: 토요 보세키 가부시기가이샤
Priority date: 2001-06-21
Filing date: 2002-06-13
Publication date: 2006-05-24
Also published as: US20040246238A1; CN1531736A; CN1269142C; US7436190B2; TW589646B; WO2003001539A1; US7812623B2; US20090039878A1; KR20040012895A

Abstract

적어도 한 면에 투명 도전막을 가지는 투명 도전성 필름 롤에 있어서, 상기 투명 도전막의 표면저항을 필름 롤내에서 합계 33 점을 측정했을 때에, 아래와 같이 식 (1)로 정의되는 표면저항의 분포 균일도 D가 0.2 이하의 투명 도전성 필름 롤이며, 길이 방향 및 폭 방향에 있어서의 표면저항의 분포의 균일성이 뛰어나기 때문에, 특히 대형 패널에 매우 적합하다.

D = (Rmax - Rmin) / (Rmax + Rmin) … (l)

상기 식에서, 33 점의 표면저항 측정치에 대해, Rmax는 최대치를, Rmin는 최소치를 의미한다.

Description

투명 도전성 필름 롤 및 그 제조 방법, 그것을 이용한 터치 패널, 및 비접촉식 표면저항 측정장치{TRANSPARENT CONDUCTIVE FILM ROLL AND PRODUCTION METHOD THEREOF, TOUCH PANEL USING IT, AND NON-CONTACT SURFACE RESISTANCE MEASURING DEVICE}

본 발명은, 플라스틱 필름상에 투명 도전막을 적층한 투명 도전성 필름을 롤 형상으로 권취한 투명 도전성 필름 롤 및 그 제조 방법, 그것을 이용한 터치 패널, 및 비접촉식 표면저항 측정장치에 관한 것이다. 자세하게는, 투명성 및 도전성이 요구되는, 터치 패널용이나 전계 발광 패널용 투명전극에 적합한, 특히 대형 패널용 투명전극에 적합한, 길이방향 및 폭 방향으로 표면저항의 분포가 균일한 길이가 긴 투명 도전성 필름 롤 및 그 제조 방법, 그것을 이용한 터치 패널, 및 비접촉식 표면저항 측정장치에 관한 것이다.

투명 도전성 필름으로서는, 플라스틱 필름에 도전성 재료를 적층한 필름이 일반적으로 사용되고 있다. 또, 도전성 재료로서는, 유기물, 무기물의 모두를 사용할 수 있지만, 도전성과 투명성이 양립하는 점을 고려하면 무기물이 적합하다. 상기 무기물로서는, 금, 은 등의 금속이나, 금속 산화물이 투명성의 관점에서 볼 경우 적합하다. 특히, 금속 산화물 중에서도, 산화 인듐, 산화 주석, 산화 아연 및 이들의 복합 산화물이 바람직하고, 상기 금속 산화물을 증착법, 이온 도금법, 스퍼트링법 혹은 CVD 법에 의해 플라스틱 필름에 적층한 필름이 알려져 있다.

이 투명 도전성 필름은, 필름 권취식의 이온 도금 장치 또는 스퍼트링(sputtering) 장치로 일반적으로 제조되고 있다. 이러한 장치를 이용해 제조된 투명 도전성 필름 롤은, 슬리터(slitter)에 의해 폭 300 내지 800mm 정도, 길이 10 내지 1000 m 정도의 사이즈로 재단해, 지관(종이관) 또는 플라스틱 코어 등에 권취하여(감아서), 필름 롤의 형태로 유통하는 것이 일반적이다. 이 권취 필름 롤을 시트상으로 재단한 후, 필름 위에 은 페이스트 인쇄나 유전체 인쇄 등의 가공을 하여, 터치 패널이나 전계 발광 패널용의 투명전극으로서 사용된다.

아날로그 방식의 터치 패널은, 투명전극의 표면저항의 분포가 균일한 것을 가정하여, 입력 위치를 인식해 문자나 기호로서 표시된다(월간 디스플레이, 1999년 9월호, 제82면). 따라서, 이것에 이용되는 투명 도전성 필름의 표면저항의 분포는 어느 위치에 있어도 지극히 균일할 필요가 있다. 또, 전계 발광 패널의 투명전극에 대해서도, 패널내에서 균일한 발광 강도를 얻기 위해서는, 균일한 표면저항 분포를 가지는 투명전극을 이용할 필요가 있다. 특히, 대형의 전계 발광 패널이면 일수록, 투명전극의 표면저항의 분포는 한층 균일한 것이 강하게 요구된다.

　투명전극의 표면저항의 분포를 균일하게 하기 위해서는, 권취식의 성막장치내에 표면저항 측정장치를 구비하고, 투명 도전막을 형성하면서 인 라인(in-line)으로 연속적으로 투명 도전막의 표면저항을 측정하고, 표면저항의 분포가 일정하게 되도록 도전막의 성막 조건을 제어하는 방법을 채용할 수 있다.

예를 들면, 이 방식의 일례로서 2 개의 금속 롤 사이에 투명 도전막을 끼워 접촉시켜, 이 롤 사이의 표면저항을 측정하는 방법을 들 수 있다. 그렇지만, 이 방식은 투명 도전성 필름의 길이 방향에 있어서의 표면저항의 분포를 측정할 수는 있지만, 폭 방향의 표면저항의 분포를 측정하는 것은 원리적으로 불가능하다. 또, 길이 방향의 표면저항의 분포에 관해서도, 필름의 장력이 균일하지 않으면 금속 롤과 투명 도전막과의 접촉이 불균일하게 되어, 표면저항에 측정 오차를 포함하게 된다.

또, 투명 도전성 필름의 폭 방향에 있어서의 표면저항을 측정하기 위해서, 1 개의 절연 롤(실리콘 고무 또는 폴리플루오르테트라에틸렌제)에 3개 이상의 금속링을 감아서 금속링간의 저항값을 측정하는 방법도 있다. 그렇지만, 이 방식은, 절연물과 금속링과의 경계에 미소한 돌기가 형성되어, 이 때문에 필름 표면에 상처가 생기기 쉽게된다.

그래서, 폭 방향의 표면저항의 분포를 연속적으로 측정하는 것이 가능하고, 또한, 필름 표면에 상처를 발생시키지 않는 표면저항 측정기로서 전자(電磁) 유도 코일과 도전막과의 결합 인덕턴스(inductance)를 측정하는 방법(자계를 인가하여 발생하는 와전류를 측정하는 방법)이 알려져 있다(월간 디스플레이, 1999년 9월호, 제88면).

그렇지만, 이 방법은, 10Ω/□ 정도 이상의 표면저항을 가지는 도전막을 측정하기 위해서는, 인가 자계의 강도를 꽤 올릴 필요가 있기 때문에, 자속의 확대가 커져서, 인 라인에서의 연속 측정에서는 제조 프로세스에서의 기재(基材)의 패스 라인 변동(기재면의 법선 방향의 진동)에 의해, 센서 일부와 측정 대상인 도전막과 의 이격 거리가 변동해, 결합 인덕턴스가 일정이 되지 않고, 결과적으로 측정 오차가 커진다고 하는 문제가 있다.

게다가 이 방법은, 와전류 발생부 혹은 와전류 검출부로서의 페라이트 코일의 투자율이 온도 특성을 가지고 있기 때문에, 온도 변동이 있으면 거기에 따라서 인덕턴스가 변화해, 코일에 인가하는 고주파 전압을 일정하게 하고 있었다고 해도, 상기 도전막에 흐르는 와전류가 변화하여, 결과적으로 측정 오차가 커진다고 하는 문제가 발생한다.

이상과 같이, 일반적인 표면저항 측정계를 권취 장치내에 마련해도, 측정 오차가 크기 때문에, 표면저항이 균일한 투명 도전성 필름 롤을 얻는 것은 지극히 곤란하다.

본 발명은 상기의 실정을 고려하여 발명된 것으로, 그 목적은, 길이 방향 및 폭 방향으로 표면저항의 분포가 균일한 투명 도전성 필름 롤 및 그 제조 방법, 그것을 이용하여 제조한 터치 패널을 제공하는 것이다.

(발명의 개시)

본 발명에 있어서의 투명 도전성 필름 롤과 관련되는 발명은, 적어도 한면에 투명 도전막을 가지는 플라스틱 필름을 롤 형상으로 권취한, 폭 300 내지 1300 mm이고, 길이 10 내지 1000 m의 투명 도전성 필름 롤이며, 상기 투명 도전성 필름 롤을 폭 방향에 대해 중앙 위치 및 좌우의 단부로부터 25 내지 100 mm의 임의의 위치에서, 또한 길이 방향으로 전체 길이에 대해서 10 분의 1의 길이 피치에서 합계 33 점의 상기 투명 도전막의 표면저항(Ω/□)을 측정하였을 때에, 하기 (1) 식에서 정의되는 표면저항의 분포 균일도 D가 0.20 이하인 것을 특징으로 한다.

D = (Rmax - Rmin) / (Rmax + Rmin) …(l)

　상기 식에서, 33점의 표면저항 측정치에 있어서, Rmax는 최대치를, Rmin는 최소치를 의미한다. 상기 표면저항의 분포 균일도 D는, 제로에 가까울수록 표면저항의 변동이 작은 것을 의미한다.

본 발명에 있어서의 터치 패널과 관련된 발명은, 투명 도전막을 가지는 한 벌의 패널판을, 투명 도전막이 대향하도록 스페이서(spacer)를 개입시켜 배치하여 이루어지는 터치 패널이며, 적어도 한 쪽의 패널판이 상기의 투명 도전성 필름 롤을 재단하여 얻어진 투명 도전성 필름인 것을 특징으로 한다.

또한, 본 발명에 있어서의 투명 도전성 필름 롤의 제조 방법과 관련되는 발명은, 권취식 성막 장치를 이용하여 적어도 한 면에 투명 도전막을 가지는 투명 도전성 필름 롤을 제조하는 방법이며, 상기 권취식 성막 장치는 해당 장치내에 비접촉식 표면저항 측정장치를 가지고, 투명 도전막을 형성하면서 인 라인으로 연속적으로 투명 도전막의 표면저항을 상기 필름의 길이 방향 및 폭 방향의 각각 위치에서 측정하여, 표면저항의 분포가 일정하도록 도전막의 성막 조건을 제어하고, 또한 상기 비접촉식 표면저항 측정장치는, 투명 도전막에 설정 간격을 띄워서 대향시켜 그 투명 도전막에 와전류를 흘리는 와전류 발생부, 상기 투명 도전막에 흐르는 와전류를 상기 투명 도전막과는 떨어진 상태에서 검출하는 와전류 검출부, 상기 와전류 발생부 혹은 와전류 검출부의 온도를 검출하는 온도 검출부, 및 상기 와전류 발생부에 인가하는 전압을 일정하게 한 상태에서 상기 와전류 검출부의 검출 결과 및 상기 온도 검출부의 검출 결과에 근거하여 상기 투명 도전막의 표면저항을 산출하는 산출 수단으로 주로 구성되고, 상기 산출 수단은 상기 온도 검출부의 검출 결과가 기준 온도로부터 벗어났을 경우, 상기 기준 온도로부터 벗어난 것에 기인하는 와전류의 증감량을 구하는 것과 동시에 상기 와전류의 증감량을 상기 와전류 검출부의 검출 결과로부터 줄이거나 혹은 더하는 보정을 실시하고, 그 보정한 와전류의 값에 근거하여 상기 투명 도전막의 표면저항을 산출하는 것을 특징으로 한다.

더욱이 본 발명에 있어서의 비접촉식 표면저항 측정장치와 관련되는 발명은, 투명 도전막에 설정 간격을 띄워서 대향시켜 그 투명 도전막에 와전류를 흐르게 하는 와전류 발생부, 상기 투명 도전막에 흐르는 와전류를 상기 투명 도전막과는 이간(離間)된 상태에서 검출하는 와전류 검출부, 상기 와전류 발생부 혹은 와전류 검출부의 온도를 검출하는 온도 검출부, 및 상기 와전류 발생부에 인가하는 전압을 일정하게 한 상태에서 상기 와전류 검출부의 검출 결과 및 상기 온도 검출부의 검출 결과에 근거하여 상기 투명 도전막의 표면저항을 산출하는 산출 수단으로 주로 구성되고, 상기 산출 수단은 상기 온도 검출부의 검출 결과가 기준 온도를 벗어났을 경우, 상기 기준 온도를 벗어난 것에 기인하는 와전류의 증감량을 구하는 것과 동시에 상기 와전류의 증감량을 상기 와전류 검출부의 검출 결과로부터 줄이거나 또는 더하는 보정을 실시하고, 그 보정한 와전류의 값에 근거하여 상기 투명 도전막의 표면저항을 산출하는 것을 특징으로 한다.

본 발명으로 투명 도전성 필름 롤의 기재로서 이용하는 플라스틱 필름이란, 유기 고분자를 용융 압출 또는 용액 압출하여, 필요에 따라 길이방향 및/또는 폭 방향으로 연신, 냉각, 열고정을 실시한 필름이다.

유기 고분자로서는, 폴리에틸렌, 폴리프로필렌, 폴리에틸렌 테레프탈레이트, 폴리에틸렌-2,6-나프탈레이트, 폴리프로필렌 테레프탈레이트, 나일론 6, 나일론 4, 나일론 66, 나일론 12, 폴리이미드, 폴리아미드이미드, 폴리에테르사르판, 폴리에테르에테르케톤, 폴리카보네이트, 폴리아릴레이트, 셀루로스프로피오네이트, 폴리염화비닐, 폴리염화비닐리덴, 폴리비닐알코올, 폴리에테르이미드, 폴리페닐렌술피드, 폴리페닐렌옥사이드, 폴리스티렌, 신디오타크틱크(syndiotactic)폴리스티렌, 노르보르넨계 폴리머 등을 들 수 있다.

이러한 유기 고분자 중에서도, 폴리에틸렌테레프탈레이트, 폴리프로필렌테레프탈레이트, 폴리에틸렌-2,6-나프탈레이트, 신디오타크틱크포리스티렌, 노르보르넨계 폴리머, 폴리카보네이트, 폴리아릴레이트 등이 적합하다. 또, 이러한 유기 고분자는 단독으로 사용하는 것 이외에, 다른 유기 고분자의 단량체를 소량 공중합하거나, 다른 유기 고분자를 1 종 이상 브랜드하여도 좋다.

상기 플라스틱 필름은, 패널의 시인성(視認性)을 고려할 경우, 투명성이 뛰어난 것이 필요하다. 따라서, 플라스틱 필름 중에는 투명성을 악화시키는 것 같은 입자나 첨가제 등을 함유시키지 않는 것이 바람직하다. 그렇지만, 플라스틱 필름 제조시나 롤의 권출(卷出) 또는 권취시의 핸들링성(미끄러짐성, 주행성, 블로킹성, 권취시의 수반공기의 공기 빠짐성 등)의 점을 고려하면 필름 표면에 적당한 표면 요철을 가지는 것이 바람직하다.

이러한 상반되는 특성을 만족시키는 방법으로서 기재 필름을 코팅법 또는 공(共)압출법에 의해 적층구조로 하고, 두께를 0.03 내지 1 ㎛로 매우 얇게 한 표면층만에 입자를 함유 시키는 방법이 바람직하다. 이러한 방법 중에서도, 코팅법의 경우, 공압출법보다 두께를 얇게 할 수가 있고, 또한 플라스틱 필름과 도전층과의 밀착성도 양호하게 할 수가 있기 때문에 적합하다.

기재로서 적층 플라스틱 필름을 이용하는 경우, 표면층에 함유 시키는 입자는 1 종류라도 또는 복수 병용하여도 좋고, 투명성의 점을 고려하면, 입자의 굴절률이 플라스틱 필름의 구성 수지 및 코트층의 바인더 수지와 동일 또는 유사한 것을 이용하는 것이 바람직하다. 예를 들면, 기재나 코트층의 바인다 수지로서 폴리 에스텔계 수지를 이용하는 경우에는, 바인더 수지중에 평균 입자 지름이 10 내지 200 nm의 실리카, 유리 충진재, 알루미나-실리카계 등의 복합 산화물 등을 0.5 내지 5.0 질량% 함유 시키는 것이 바람직하다.

상기 플라스틱 필름의 두께는, 10 ㎛를 초과 300 ㎛ 이하의 범위인 것이 바람직하고, 70 내지 260 ㎛의 범위가 특히 바람직하다. 플라스틱 필름의 두께가 10 ㎛ 이하에서는 기계적 강도가 부족해, 특히 터치 패널에 이용했을 때의 펜(pen) 입력에 대한 변형이 커지는 경향이 있어, 내구성이 불충분하기 쉽다. 한편, 두께가 300 ㎛ 초과하면, 권취 필름 롤의 형태를 만들기가 어렵다.

또, 상기 플라스틱 필름은, 본 발명의 목적을 해치지 않는 범위에서, 상기 필름의 표면에 코로나 방전 처리, 글로우(glow) 방전 처리, 화염 처리, 자외선 조사 처리, 전자선 조사 처리, 오존 처리 등의 표면 활성화 처리를 가해도 좋다.

또, 기재의 플라스틱 필름과 투명 도전막과의 사이에, 투명 도전막의 부착력을 향상시키기 위해서, 경화형 수지 경화물층 또는 무기 박막층을 설치해도 좋다. 이 경화형 수지는, 가열, 자외선 조사, 전자선 조사 등의 에너지 인가에 의해 경화하는 수지이면 특히 제한은 없고, 실리콘수지, 아크릴 수지, 메타크릴 수지, 에폭시 수지, 멜라민 수지, 폴리에스텔 수지, 우레탄 수지 등을 예로 들 수 있다. 생산성의 관점으로부터는, 자외선 경화형 수지를 주성분으로 하는 것이 바람직하다.

본 발명에서 이용하는 투명 도전막으로서는, 투명성 및 도전성을 겸비하는 재료라면 특히 제한은 없고, 산화 인듐, 산화 주석, 산화 아연, 인듐-주석 복합 산화물, 주석-안티몬 복합 산화물, 아연-알루미늄 복합 산화물, 인듐-아연 복합 산화 물, 은 및 은 합금, 동 및 동 합금, 금 등이 단층 혹은 2 층 이상의 적층 구조로 한 것을 예로 들 수 있다. 이들 중에, 환경 안정성이나 회로 가공성의 관점으로부터, 인듐-주석 복합 산화물 또는 주석-안티몬 복합 산화물이 적합하다.

또, 이러한 투명 도전막중에, 표면저항이나 투명성을 조정하기 위해서, 산화 티탄, 산화 세륨, 산화 텅스텐, 산화 니오브, 산화 이트륨, 산화 지르코늄, 산화 실리콘, 산화 아연, 산화 갈륨, 산화 알루미늄, 산화 안티몬, 산화 탄탈, 산화 하프늄, 산화 사마륨 등을 적어도 1 종 함유 시켜도 좋다. 이러한 무기 산화물의 함유량은 많아도 주성분에 대해서 합계량으로 10 질량% 이하인 것이 바람직하다.

투명 도전막의 막 두께는 4 내지 800 nm의 범위가 바람직하고, 특히 바람직하게는 5 내지 500 nm 이다. 투명 도전막의 막 두께가 4 nm 보다 얇은 경우, 연속한 박막이 되기 어렵고 양호한 도전성을 나타내기 어려운 경향이 있다. 한편, 800 nm 보다 두꺼운 경우, 투명성이 저하되기 쉬워진다.

본 발명에 있어서의 투명 도전막의 성막 방법으로서는, 진공 증착법, 스퍼트링법, CVD법, 이온 도금법, 스프레이법 등이 알려져 있고, 필요로 하는 막 두께에 따라, 상기 방법을 적당히 이용할 수가 있다.　

예를 들면, 스퍼트링법의 경우, 산화물 타겟을 이용한 통상의 스퍼트링법, 혹은, 금속 타겟을 이용한 반응성 스퍼트링법 등이 이용된다. 이때, 반응성 가스로서 산소, 질소 등을 도입하거나 오존 첨가, 플라스마 조사, 이온 어시스트 등의 수단을 병용해도 좋다. 또, 본 발명의 목적을 해치지 않는 범위에서, 기재에 직류, 교류, 고주파 등의 바이어스를 인가해도 상관없다.

투명 도전성 필름의 투명 도전막 표면에서의 빛의 반사율을 저감시켜, 광선 투과율을 향상시키기 위해서, 투명 도전막의 굴절률과는 다른 굴절률을 가지는 재료를, 투명 도전막과 플라스틱 필름의 사이에 단층 혹은 2 층 이상으로 적층하는 것이 바람직하다. 단층 구조의 경우, 투명 도전막보다 작은 굴절률을 가지는 재료를 이용하는 것이 바람직하다. 또, 2 층 이상의 다층 구조로 하는 경우는, 플라스틱 필름과 인접하는 층은, 플라스틱 필름보다 큰 굴절률을 가지는 재료를 이용하고, 투명 도전막 아래의 층에는 이것보다 작은 굴절률을 가지는 재료를 선택하는 것이 좋다.

이러한 저반사 처리를 구성하는 재료로서는, 유기 재료에서도 무기 재료에서도 상기의 굴절률의 관계를 만족하면 특히 한정되지 않는다. 예를 들면, CaF₂, MgF₂, NaAlF₄, SiO₂, ThF₄, ZrO₂, Nd₂O ₃, SnO₂, TiO₂, CeO₂, ZnS, In₂O₃ 등의 유전체를 이용하는 것이 바람직하다.

본 발명의 투명 도전성 필름 롤은, 아래와 같이 식 (1)에서 정의하는 투명 도전막의 표면저항의 분포 균일도 D가 0.20 이하가 되는, 길이 방향 및 폭 방향으로 표면저항의 분포가 균일한 투명 도전성 필름 롤이다.

D = (Rmax - Rmin) / (Rmax + Rmin) … (1)

상기의 재료 및 방법에 의해 제조한 투명 도전성 필름 롤에 있어서, 길이 방 향 및 폭 방향으로 표면저항의 분포를 균일하게 하기 위해서는, 예를 들면, 투명 도전층을 적층하는 공정에 있어서, 권취식 성막기에 아래와 같이 상술하는 인 라인 방식으로 또한 비접촉식의 표면저항 측정장치를 구비하는 것이 바람직하다.

이 비접촉식 표면저항 측정장치의 구성을, 도 1을 이용해 설명한다.

비접촉식 표면저항 측정장치는, 기재 1 상의 도전막 2에 설정 간격을 띄워 대향시켜서 그 도전막 2에 와전류를 흘리는 와전류 발생부 3A 및 도전막 2에 흐르는 와전류를 도전막 2와는 이간한(즉, 떨어진) 상태로 검출하는 와전류 검출부 3B(와전류 발생부 3A와는 일체이다)로 구성되는 복수(n개)의 와전류 센서 3을 구비하고 있다. 그리고, 당해 와전류 센서 3의 온도를 검출하는 온도 센서 4A(온도 검출부에 상당), 및 와전류 센서 3과 도전막 2와의 이격(離隔)거리 센서 4B를 상기 와전류 센서 3과 일체로 마련한 구성으로 이루어진다. 더욱이, 와전류 검출부 3B의 검출 결과와 온도 센서 4A 및 이격 거리센서 4B의 검출 결과에 근거해, 도전막 2의 표면저항을 산출하는 컴퓨터 7(산출 수단에 상당)을 설치하여 구성된다.

와전류 센서 3, 온도센서 4A, 이격센서 4B의 각 센서는, 센서용 앰프 6에 연결되어 있다. 이 센서용 앰프 6은, 고주파 발진기와 와전류의 아날로그 신호를 디지털 신호로 변환하는 A/D 변환 수단과 도전막 2와 센서 3과의 이격거리에 대응한 아날로그 신호를 디지털 신호로 변환하는 A/D 변환 수단, 온도에 대응한 아날로그 신호를 디지털 신호로 변환하는 A/D 변환 수단을 포함한다. 고주파 발진기는, 고주파를 인가하여 도전막에 흐르는 와전류를 검출한다.

바람직하기로는, 상기 도전막 2와 센서 3과의 이격거리를 검출하는 센서 4B 는, 정전 용량식, 초음파식, 레이저식, 광전식 등의 변위 센서이다. 도전막의 표면저항을 산출하는 수단은, 디지털 신호에 근거해 도전막의 표면저항을 산출한다.

도전막에 와전류를 흘리는 방법은, 도전막에 설정 간격을 띄워서 와전류 발생부 및 와전류 검출부를 대향시키는 것과, 와전류 발생부와 와전류 검출부의 양자에서 도전막을 사이에 끼워넣는 것이 있다. 예를 들면, 와전류 발생부로서의 페라이트코일 등의 코일에 고주파 전압을 인가해, 상기 코일을 도전막에 접근시키던지, 상기 코일로 도전막을 사이에 끼워넣는 것으로, 도전막에 고주파 유도 결합에 의한 와전류를 흘린다.

이 고주파 전압을 일정하게 하면, 도전막에 흐르는 와전류와 도전막의 표면저항이 반비례한다. 따라서, 미리 와전류와 표면저항과의 관계에 대해 교정곡선(검량선)을 작성해 두면, 그 이격거리(기준점)에서의 표면저항을 구할 수가 있다.

와전류는, 원리적으로 도전막과 센서와의 이격거리가 커지는 것에 따라, 작아지는 경향이 있기 때문에, 미리 와전류와 이격거리와의 관계에 대해 교정곡선(검량선)을 작성해 둔다. 구체적으로는, 상기 도전막과 센서와의 이격거리를 검출하는 수단으로 얻은 이격거리로부터 기준점과의 차이를 구하고, 상기 교정곡선으로부터 와전류의 보정치를 계산한다. 이 보정치는, 도전막과 센서와의 이격거리가 기준점보다 작은 경우는 감산하는 방향으로, 반대로 도전막과 센서와의 이격거리가 기준점보다 커지는 경우는 가산하는 방향으로 계산한다. 이렇게 해서 도전막과 센서와의 이격거리의 임의점에서, 도전막의 표면저항을 정확하게 산출할 수가 있다. 상기 도전막의 표면저항의 산출은 컴퓨터의 연산주기에 의해, 도전막의 제조 프로세스에 있어서 연속적으로 행해진다.

또, 와전류는, 원리적으로 와전류 발생부 혹은 와전류 검출부로서의 코일의 투자율(透磁率)이 온도 특성을 가지고 있기 때문에, 온도 변동이 있으면 거기에 따라서 변화한다. 와전류와 투자율의 사이에는 정(正)의 상관이 있지만, 코일 재료의 종류에 의해 투자율의 온도 특성은 정부(正負) 쌍방이 있다. 즉, 온도 상승에 대응하여 투자율이 커지는 정(正)의 특성과 온도 상승에 대응하여 투자율이 작아지는 부(負)의 특성이 있다.

그래서, 상기 온도 검출부의 검출 결과가 상기 기준 온도로부터 벗어나 있으면, 선택한 코일 재료의 온도 특성에 대응하여, 산출 수단이, 상기 기준 온도로부터 벗어난 것에 기인하는 와전류의 증감량을 구하는 것과 동시에, 상기 와전류의 증감량을 와전류 검출부의 검출 결과로부터 줄이거나 더하는 보정을 실시해, 그 보정한 와전류의 값에 근거해, 표면저항을 산출한다.

이 경우, 미리 온도 변동량과 와전류 보정량과의 관계에 대해 교정곡선(검량선)을 작성해 두는 것이 중요하다.

이러한 미리 작성한 검량선을 기본으로 도전막의 표면저항을 산출하기 때문에, 와전류 발생부의 온도가 변동해도, 도전막의 표면저항의 측정치에 오차가 생기기 어렵게 된다.

더욱이, 와전류 발생부와 와전류 검출부를 도전막의 제조 프로세스에 있어서, 폭 방향으로 복수 배치하는 것으로, 프로세스 폭이 넓어서 폭 방향의 온도 분포(온도 얼룩짐)가 있다고 하여도, 폭 방향의 표면저항을 정확하게 측정할 수가 있다.

상기 와전류 센서 3, 온도 센서 4A, 및 이격거리센서 4B는, 센서 앰프 6에 센서 케이블 5를 개입시켜 접속되어 있고, 측정 결과를 표시하는 CRT8과 측정 결과를 인자(印字) 출력하는 프린터 9와 측정된 표면저항이 규정된 범위 밖으로 된 것이나 이상을 오퍼레이터에게 알리는 경보 장치 10을 구비하고 있다.

상기 센서 앰프 6에는, 고주파 발신기와 와전류의 아날로그 신호를 디지털 신호로 변환하는 제1 A/D 변환기와, 상기 온도에 대응한 아날로그 신호를 디지털 신호로 변환하는 제2 A/D 변환기를 구비하고 있다.

상기 컴퓨터 7은, 상기 제 1 및 제 2 A/D 변환기에 의해 얻은 디지털 신호에 근거해 데이터를 처리하고, 온도 센서 4의 검출 결과가 상기 기준 온도로부터 벗어나 있으면, 기준 온도로부터 벗어난 것 것에 기인하는 와전류의 증감량을 구하는 것과 동시에, 상기 와전류의 증감량을 와전류 검출부 3B의 검출 결과로부터 줄이거나 더하는 보정을 실시하고, 그 보정한 와전류의 값에 근거해, 도전막 2의 표면저항을 산출한다. 이 산출 방법에 대해서는 다음에 자세하게 설명한다.

또, 도전막 2의 제조 프로세스에 있어서, 상기 비접촉식 표면저항 측정장치를 도전막 2의 폭 방향으로 복수개 배치하거나, 혹은 상기 비접촉식 표면저항 측정장치를 도전막 2의 폭 방향으로 연속적으로 왕복시키면서, 투명 도전성 필름 롤의 도전막 2에 있어서의 폭 방향의 표면저항 분포나 길이 방향의 표면저항의 트랜드(경시적인 변화)를 컴퓨터 7에 의해 구할 수가 있다.

다음에, 상기의 비접촉식 표면저항 측정장치의 동작에 대해 설명한다.

(1) 상기 와전류 발생부 3A가 기재 1상의 도전막 2로 수 mm의 설정 간격을 띄워서 대향하는 상태, 또는 기재 1을 사이에 끼워넣은 상태로 와전류 센서 3, 온도센서 4A, 이격거리 센서 4B를 배치한다.

(2) 센서 앰프 6으로부터 와전류 센서 3의 와전류 발생부 3A에 고주파를 인가해, 고주파 유도결합에 의해 도전막 2에 와전류를 발생시킨다.

(3) 상기 인가하는 고주파 전압을 일정하게 제어하고 있으면, 도전막 2에 흐르는 와전류와 도전막 2의 표면저항이 반비례한다. 이 때문에, 도 2에 나타낸 바와 같이, 미리 와전류와 표면저항과의 관계에 대해 교정곡선(검량선)을 작성해 두는 것으로, 도전막 2와 와전류 발생부 3A를 상기 설정 간격을 띄운 상태의 기준 온도에서의 미지의 도전막 2의 표면저항을 구할 수가 있다.

(4) 와전류는, 코일 재료의 온도 특성이 정의 특성을 가지고 있으면 커지고, 표면저항은 작아지는 경향이 있다. 그 때문에, 도 3에 나타낸 것 같은, 미리 작성해 둔 표면저항과 상기 온도와의 관계에 대한 교정곡선(검량선)에 근거해, 와전류 검출부 3B의 검출 결과를 보정한다.

이 보정의 방법에 대해 자세하게 설명한다.

예를 들면, 기준 온도 25 ℃에 있어서, 표면저항이 50 Ω/□의 도전막의 경우, 온도 상승에 의해 30 ℃가 되면 표면저항은 약 40 Ω/□로 되어 실제의 표면저항보다 측정치가 20 % 작아진다. 이 관계를 X 축에 주위 온도(℃), Y 축에 표면저항의 측정값(Ω/□)으로 하면, 양자는 아래와 같이 식 (2)로 나타내어 진다.

Y = -0.0458X² + 0.2404X + 72.95 … (2)

예를 들면, X=30 (℃)를 상기식 (2)에 대입해 Y를 구하면, Y=38.9(Ω/□)가 된다. 기준 온도 25 ℃에서의 표면저항은 50 Ω/□이기 때문에, 보정량은 11.1 Ω/□가 되어, 이것을 가산해 측정 결과는 50 Ω/□로 한다.

반대로, 온도 강하에 의해 주위 온도가 20 ℃가 되는 경우, X =20 (℃)를 상기식(2)에 대입해 Y 를 구하면, Y=59.4(Ω/□)가 된다. 따라서 보정량은 9.4 Ω/□가 되어, 이것을 감산해 측정 결과를 50 Ω/□로 한다.

보정량을 가산할지 감산할지는, 미리 도전막의 재료의 온도 특성에 대응하여 결정해 둔다. 이러한 보정을 하면, 온도 변동이 있어도 표면저항 측정의 오차를 작게 할 수가 있다.

이와 같이, 표면저항이 기존의 도전막 2에 있어서, 도 3에 나타낸 것 같은 교정 곡선을 미리 작성해 두는 것으로, 보정치를 올바르게 구할 수가 있다.

(5) 와전류는, 와전류 센서와 도전막과의 이격거리가 큰 만큼, 표면저항은 작아지는 경향이 있기 때문에, 미리 작성해 둔 도 4에 나타낸, 표면저항과 이격거리와의 관계에 대한 교정곡선(검량선)에 근거해, 상기 (4)에서 얻어진 산출 결과를 보정한다.

상기 컴퓨터 7에 의해 표시되는 도전막 2의 표면저항은, 임의의 작성 소프트웨어에 의해 CRT6에 표시하고, 측정치나 그래프로서 데이터 처리를 수행하고, 인 라인으로 표면저항을 연속적으로 측정한다. 또, 필요에 따라서는, 프린터 9에 인자 출력한다.

도전막 2의 표면저항의 산출은, 컴퓨터 7의 연산주기에 의해 도전막 2의 제조 프로세스에 있어서 연속적으로 실시할 수가 있다.

또, 표면저항의 측정 결과를, 경보 장치 10이나 제조 프로세스에 피드백하는 것으로, 투명 도전성 플라스틱 필름 롤을 제조할 때에 표면저항을 제어할 수가 있어 제조 공정에 있어서의 품질의 향상·생상성 향상을 꾀할 수가 있다.

더욱이 상기 와전류 센서 3과 온도 센서 4A 및 이격거리센서 4B를 일체로 설치하는 것으로, 거의 동일점에서의 와전류와 온도의 측정을 실시할 수가 있어 측정 정밀도를 향상시킬 수가 있다.

본 발명의 비접촉식 표면저항 측정장치에 있어서의, 다른 적합한 실시 형태를 아래에 기재한다.

상기 도전막 2의 제조 프로세스의 폭이 300 내지 500 mm 정도의 작은 제조 장치에서는, 폭 방향의 온도 분포(온도 얼룩짐)는 비교적 적고, 온도 변동은 거의 균등하게 생긴다고 생각된다. 이러한 작은 제조 장치로 도전막 2를 제조하는 경우, 복수의 와전류 센서 3에 대해서 상기 온도 센서 4A를 1 개만 설치한 구조로 구성할 수 있다.

즉, 상기 온도 센서 4의 수를 상기 와전류 발생부 3A의 수보다 적게 설정한다. 이것에 의해, 온도 센서 4에 의한 코스트를 낮게 억제할 수가 있다.

상기 온도센서 4는 고분해능으로 정밀도나 응답성이 좋은 것이 좋고, 분해능 은 0.2 ℃, 정밀도가 ± 3% 이하이면, 보다 정확한 측정 결과를 얻을 수 있다.

상기 와전류 센서 3과 온도 센서 4를 독립시켜 설치해도 좋다. 또, 상기 와전류 발생부 3A와 와전류 검출부 3B를 독립시켜, 도전막 2측에 와전류 발생부 3A를 배치하고, 기판측 1에 와전류 검출부 3B와 온도 센서 4를 배치한 구성으로 해도 좋다.

보정에 이용하는 온도 범위는 실시 형태의 수치에 한정되지 않지만, 10 ℃ 내지 40 ℃의 범위에서 1 ℃마다의 측정 데이터에 의해 교정 곡선을 그으면, 보다 정확한 측정 결과를 얻을 수 있다. 제조하는 샘플마다 표면저항값과 온도의 관계의 교정곡선을 미리 작성해 두는 것이 바람직하다.

상기 온도 센서 4는, 열전대 센서, 저항 센서, 서미스터, 적외선 센서, 등의 온도센서로 구성할 수가 있다.

상기 컴퓨터 7은, 패널 컴퓨터, 퍼스널 컴퓨터, 팩터리 컴퓨터 등을 이용할 수가 있다.

상기 와전류 발생부 3A와 와전류 검출부 3B와 온도 센서 4와의 수는 상기의 실시 형태에 있어서의 수에 한정되는 것은 아니고, 적당하게 변경할 수가 있다.

본 발명의 투명 도전성 필름 롤은, 슬리터에 의해 폭 300 내지 800 mm 정도, 길이 10 내지 1000 m 정도의 사이즈로 재단한 후, 필름상에 은 페이스트 인쇄나 유전체 인쇄 등의 가공을 하고, 터치 패널이나 전계 발광 패널용의 투명전극으로서 사용된다.

도 11에, 본 발명의 투명 도전성 필름 롤을 재단하여 얻은 투명 도전성 필름 을 이용한, 아날로그 방식의 펜 입력용 터치 패널의 예를 나타내고 있다. 투명 도전막을 가지는 한 벌의 패널판을, 투명 도전막이 대향하도록 스페이서를 개입시켜 배치하여 이루어지는 터치 패널에 있어서, 한 쪽의 패널판에 본 발명의 투명 도전성 필름 롤을 재단하여 얻은 투명 도전성 필름을 이용한 것이다.

이 터치 패널에 펜에 의해 문자나 도형을 입력했을 때에, 펜의 누르는 압력에 의해, 대향한 투명 도전막끼리가 접촉해, 전기적으로 ON 상태가 되어, 터치 패널상에서의 펜의 위치를 검출할 수가 있다. 이 펜 위치를 연속적이고 또한 정확하게 검출하는 것으로, 펜의 궤적으로부터 문자를 인식할 수가 있다.

이때, 펜 접촉측의 패널판에 본 발명의 투명 도전성 필름 롤을 재단해 얻은 투명 도전성 필름을 이용하면, 길이 방향 및 폭 방향 모두 거의 균일한 표면저항을 얻을 수 있기 때문에, 투명 도전성 필름 롤의 어느 부분을 재단해 이용해도, 문자나 도형의 인식의 엇갈림율이 작은 안정한 터치 패널을 얻을 수 있다.

또, 아날로그 방식의 펜 입력용 터치 패널에 있어서의 양쪽 모두의 패널에 본 발명의 투명 도전성 필름 롤을 재단하여 얻은 투명 도전성 필름을 이용하고, 투명 도전성 필름의 도전막을 형성하고 있지 않는 면을, 점착제를 개입시켜 투명 수지 시트와 적층하는 것으로, 터치 패널의 고정 전극에 이용하는 투명 도전성 적층 시트를 얻을 수 있다. 즉, 고정 전극을 유리제로부터 수지제로 하는 것으로, 경량화 하는 한편 충격에 의해 깨어지기 어려운 터치 패널을 제작할 수도 있다.

상기 점착제(粘着制)는 투명성을 가지는 것이면 특히 제한은 없지만, 예를 들면 아크릴계 점착제, 실리콘계 점착제, 고무계 점착제 등이 적합하다. 이 점착제 의 두께는 특별히 제한은 없지만, 통상 1 내지 100 ㎛의 범위로 설정하는 것이 바람직하다.

점착제의 두께가 1 ㎛ 미만의 두께의 경우, 실용상 문제가 없는 접착성을 얻는 것이 어렵고, 100 ㎛ 를 넘는 두께에서는 생산성의 관점으로부터 바람직하지 않다.

이 점착제를 개입시켜 붙혀맞춘 투명 수지 시트는, 유리와 동등의 기계적 강도를 부여하기 위해서 사용하는 것이고, 두께는 0.05 내지 5 mm 의 범위가 바람직하다. 상기 투명 수지 시트의 두께가 0.05 mm 미만에서는, 기계적 강도가 유리에 비해 부족하다. 한편, 두께가 5 mm를 넘는 경우에는, 너무 두꺼워 터치 패널에 이용하기에는 부적당하다. 또, 이 투명 수지 시트의 재질은, 앞에서 본 투명 플라스틱 필름과 같은 것을 사용할 수가 있다.

도 1은, 비접촉식 표면저항 측정장치의 구성을 나타내는 설명도이다.

도 2는, 와전류와 표면저항과의 관계에 대한 교정곡선(검량선)을 나타내는 설명도이다.

도 3은, 온도와 표면저항과의 관계에 대한 교정곡선(검량선)을 나타내는 설명도이다.

도 4는, 와전류와 이격거리와의 관계에 대한 교정곡선(검량선)을 나타내는 설명도이다.

도 5는, 실시예 1에 있어서의 필름 롤내의 표면저항의 분포를 나타내는 설명도이다.

도 6은, 실시예 2에 있어서의 필름 롤내의 표면저항의 분포를 나타내는 설명도이다.

도 7은, 실시예 3에 있어서의 필름 롤내의 표면저항의 분포를 나타내는 설명도이다.

도 8은, 실시예 4에 있어서의 필름 롤내의 표면저항의 분포를 나타내는 설명도이다.

도 9는, 비교예 1에 있어서의 필름 롤내의 표면저항의 분포를 나타내는 설명도이다.

도 10은, 비교예 2에 있어서의 필름 롤내의 표면저항의 분포를 나타내는 설명도이다.

도 11은, 실시예 1의 터치 패널의 출력 형상을 나타내는 설명도이다.

도 12는, 비교예 1의 터치 패널의 출력 형상을 나타내는 설명도이다.

도 13은, 실시예 1의 터치 패널의 단면도이다.

도 14는, 실시예 5에 있어서의 필름 롤내의 표면저항의 분포를 나타내는 설명도이다.

(부호의 설명 )

1 기재

2 도전막

3A 와전류 발생부

3B 와전류 검출부

4A 온도센서

4B 이격거리센서

5 센서 케이블

6 센서 앰프

7 컴퓨터

8 CRT

9 프린터

10 경보 장치

11 통신케이블

l2 CRT 케이블

13 프린터 케이블

14 제어 케이블

15 터치 패널의 인식 도형

16 투명 도전성 필름

17 플라스틱 필름

18 투명 도전막

19 유리판

20 비드

다음에, 본 발명을 실시예 및 비교예에 의해 자세하게 설명하지만, 본 발명은 당연히 이하에 나타내는 실시예로 한정되는 것은 아니다. 또, 본 실시예에서 얻은 투명 도전성 필름 롤 및 터치 패널의 특성은 아래와 같은 방법에 의해 평가하였다.

(1) 투명 도전막의 표면저항

투명 도전성 필름의 슬릿 롤의 폭 방향의 중앙부 및 중앙에서 좌우 200 mm의 위치에 대해, 길이 방향으로 10 m 피치로, JIS-K7194에 준한 4 탐침법에 의해, 투명 도전막의 표면저항을, 표면저항 측정기(미쓰비시유화(주)제, Lotest AMCP-T400)를 이용해 측정하였다.

즉, 1 개의 슬릿 롤에 있어서, 33 개소(폭 방향 3점 × 길이 방향 11점)의 표면저항을 측정하고, 이 33 개의 측정치 가운데, 최대치를 Rmax, 최소치를 Rmin으로 하였다. 이 값을 이용해, 표면저항의 분포 균일도 D = (Rmax - Rmin) / (Rmax + Rmin)를 산출하였다. 이 산출을 16 개의 슬릿 롤 모두에 대해서 실시하였다.

(2) 터치 패널의 도형 인식 엇갈림율

상기와 같이 제작한 터치 패널에, X-Y 플로터(로우랜드 주식회사제, DXY-1150A)를 이용하여,직경 40 mm의 환인(둥근 원 표시)을 5 개소에 필기하였다. 펜은 끝 부분이 0.8 mm Ф의 폴리아세탈제를 이용하고, 펜 하중은 0.6N으로 하였다. 은 페이스트로부터의 신호를 읽어내, 환인이 정확하게 인식되고 있는지를 평가하기 위해서, 인식한 표시의 장축의 길이를 r1, 필기한 환인의 직경을 r0 = 40 mm로 하였을 때에, 인식 도형의 엇갈림으로서 (|r1 ― r0| / r0) × 100을 도형 인식 엇갈림 율(%)로서 계산하였다. 5 개소의 필기 개소에 대해 산출하고, 가장 큰 엇갈림율을, 이 터치 패널의 도형 인식 엇갈림율로 하였다.

(실시예 1)

도 1에 기재된 온도센서 및 이격거리센서를 일체화한 비접촉식 표면저항 측정장치를 구비한 권취식 스퍼트링 장치를 사용하고, ITO 타겟(산화주석 10 질량% 함유, 미츠이 금속광업 주식회사제)을 이용하였다. 또한, 상기 비접촉식 표면저항 측정장치는, 필름 폭 방향의 중앙부, 중앙에서 좌우 500 mm 떨어진 위치의 합계 3 개소에 배설하였다. 폭 1300 mm, 길이 850 m, 두께 188 ㎛의, 한 면에 접착 개질층을 가지는 PET 필름 롤(토요방적 주식회사제, A4100)을 권출하여, 기재로 하였다.

그 다음에, 당해 PET 필름의 접착 개질층면에 투명 도전막을 성막하였다. 투명 도전막의 성막 조건은, 스퍼트링할 때의 압력을 0.4 Pa, Ar 유량을 200 sccm, 산소 유량을 3 sccm으로 하였다. 또, 타겟 전력 투입은, 일본 이·엔·아이 사제 RPG 100를 이용하고, 3 W/cm²를 인가하였다. 이 때에, 펄스폭 2 μsec.에서, 펄스 주기가 100 kHz의 정전압 펄스도 인가하는 것으로, 이상 방전의 발생을 억제하였다.

또한 이 와전류 센서의 온도 의존성 및 이격거리 의존성을 미리 측정해, 검량선을 작성하였다. 와전류식 표면저항계의 측정 결과를 연속적으로 모니터하면서, 상기 검량선으로부터 표면저항이 250 Ω/□가 중심이 되도록, 필름의 전송 속도 및 산소 유량을 조정하였다. 투명 도전성 필름 롤 제조시의 투명 도전막의 막 두께는 22 내지 27 nm이었다. 또, 투명 도전성 필름 롤을 제조시에, 폭 방향의 중앙부, 중앙에서 왼쪽으로 500 mm의 위치, 중앙에서 오른쪽으로 500 mm의 위치에 있어서의 도전막의 표면저항값을 길이 방향에 10 m 피치로 100 m 분을 출력하였다. 와전류식 표면저항계의 측정 결과를 도 5에 나타냈다. 도전막의 표면저항의 분포 균일도 D는 0.03이었다.

얻은 투명 도전성 필름 롤을 폭 600 mm, 길이 100 m로 슬릿하고, 16 개의 슬릿 롤을 제작하였다. 얻은 투명 도전성 필름 롤의 평가 결과를 표 1에 나타내었다.

상기 투명 도전성 필름의 슬릿 롤로부터, 투명 도전성 필름을 200 mm × 300 mm의 직사각형으로 잘라내어, 한 쪽의 패널판으로서 이용하고, 양단부(200 mm 길이의 양변)에 은 페이스트를 인쇄하였다. 다른 쪽의 패널판으로서 유리 기판상에 플라스마 CVD 법으로 두께가 20 nm의 인듐-주석 복합 산화물 박막(산화 주석 함유량: 10 질량%)으로 이루어지는 투명 도전성 유리(일본조달제, S500)를 이용하고 이것을 200 mm × 300 mm의 직사각형으로 자른 후, 300 mm 길이의 양변에 은 페이스트를 인쇄하였다. 이 2 매의 패널판을 투명 도전막이 대향하도록, 직경 30 ㎛의 에폭시 비드를 개입시켜, 배치해 터치 패널을 제작하였다. 얻은 터치 패널의 단면도를 도 13에 나타냈다. 또, 터치 패널의 평가 결과를 표 2 및 도 11에 나타냈다.

(실시예 2)

플라스틱 필름으로서 두께가 192 ㎛의 클리어 하드 코트층을 한 면에 구비한 PET 필름(토요방적 주식회사제, HC101)을 이용하였다. 상기 하드 코트층의 반대면에 투명 도전막을 형성시킨 것 이외는, 실시예 1과 동일하게 하여, 투명 도전성 필름 롤 및 터치 패널을 얻었다. 얻은 결과를 표 1 및 2에 나타냈다. 실시예 1과 동일하게, 투명 도전성 필름 롤을 제조시에, 폭 방향의 중앙부, 중앙에서 왼쪽으로 500 mm의 위치, 중앙에서 오른쪽으로 500 mm의 위치에 있어서의 도전막의 표면저항값을 길이 방향으로 10 m 피치로 100 m 분을 출력하였다. 와전류식 표면저항계의 측정 결과를 도 6에 나타냈다. 도전막의 표면저항의 분포 균일도 D는 0.09였다.

(실시예 3)

광중합 개시제 함유 아크릴계 수지(다이이치세이카공업사제, 세이카빔 EXF-01J)를, 톨루엔/MEK(8/2 : 질량비)의 혼합 용매를 이용해, 고형분 농도를 50 질량%가 되도록 가하고, 교반하여 균일하게 용해해 도포액 A를 조제하였다.

그 다음에, 폭 1300 mm, 길이 850 m, 두께 188 ㎛의, 한 면에 접착 개질층을 가지는 PET 필름 롤(토요방적 주식회사제, A4100)을 권출하고, 상기 도포액 A를 도막의 두께가 5 ㎛가 되도록 마이야바에 의해 필름의 접착 개질층에 도포하고, 80 ℃에서 1 분간 건조하였다. 그 다음에, 자외선 조사 장치(아이그라픽스 사제, UB042-5AM-W형)를 이용해 자외선을 조사(광량: 300 mJ/cm²)하여, 도막을 경화시켰다. 또한 180 ℃에서 1 분간의 가열 처리를 가해, 휘발 성분을 저감시키고, 한 면에 경화물층을 가지는 PET 필름 롤을 권취하여, 기재로 하였다.

한 면에 경화물층을 가지는 PET 필름 롤을 기재로서 이용하여 경화물층면에 투명 도전막을 형성시키는 것 이외는 실시예 1과 동일하게 하여, 투명 도전성 필름 롤 및 터치 패널을 얻었다. 얻은 결과를 표 1 및 2에 나타냈다.

또, 실시예 1과 동일하게, 투명 도전성 필름 롤을 제조시에, 폭 방향의 중앙부, 중앙에서 왼쪽으로 500 mm의 위치, 중앙에서 오른쪽으로 500 mm의 위치에 있어서의 도전막의 표면저항값을 길이 방향에 10 m 피치로 100 m 분을 출력하였다. 와전류식 표면저항계의 측정 결과를 도 7에 나타냈다. 도전막의 표면저항의 분포 균일도 D는 0.02였다.

(실시예 4)

실시예 1에 있어서, ITO 타겟 대신에 주석-안티몬 복합 산화물(ATO) 타겟(산화 안티몬 5 질량% 함유, 미츠이 금속광업 주식회사제)을 이용하여 산소 유량을 3 sccm로부터 5sccm로 변경하여, 투명 도전막의 표면저항이 1000 Ω/□가 중심이 되도록, 필름의 전송 속도 및 산소 유량을 조정하였다. 이것 이외는 실시예 1과 동일하게 하여 투명 도전성 필름 롤 및 터치 패널을 얻었다. 얻은 결과를 표 1 및 2에 나타냈다. 또, 투명 도전성 필름 롤 제조시의 투명 도전막의 막 두께는 95 내지 110 nm이었다.

또, 실시예 1과 동일하게, 투명 도전성 필름 롤을 제조시에, 폭 방향의 중앙부, 중앙에서 왼쪽으로 500 mm 의 위치, 중앙에서 오른쪽으로 500 mm의 위치에 있어서의 도전막의 표면저항값을 길이 방향에 10 m 피치로 100 m 분을 출력하였다. 와전류식 표면저항계의 측정 결과를 도 8에 나타냈다. 도전막의 표면저항의 분포 균일도 D는 0.10이었다.

(실시예 5)

실시예 1의 도전막의 제조 프로세스에 있어서, 온도센서 및 이격거리센서를 일체화한 비접촉식 표면저항 측정장치를, 투명 도전 필름의 도전막상의 격리된 위치에, 폭 방향으로 3개 배치하는 대신에, 상기 비접촉식 표면저항 측정장치를 도전막의 폭 방향으로 연속적으로 왕복시키면서, 투명 도전성 필름의 폭 방향의 중앙부, 중앙에서 좌우 500 mm 떨어진 위치의 합계 3 개소에서 도전막의 표면저항을 측정하는 것 이외는 실시예 1과 동일하게 하여 투명 도전성 필름 롤 및 터치 패널을 얻었다. 얻은 결과를 표 1 및 2에 나타냈다.

또한, 실시예 1과 동일하게, 투명 도전성 필름 롤을 제조시에, 폭 방향의 중앙부, 중앙에서 왼쪽으로 500 mm의 위치, 중앙에서 오른쪽으로 500 mm의 위치에 있어서의 도전막의 표면저항값을 길이 방향으로 10 m 피치로 100 m 분을 출력하였다. 와전류식 표면저항계의 측정 결과를 도 14에 나타냈다. 도전막의 표면저항의 분포 균일도 D는 0.03이었다.

(비교예 1)

온도센서 및 이격거리센서를 갖추지 않은 와전류식 표면저항계(필름 폭 방향의 중앙부, 중앙에서 좌우 500 mm 떨어진 위치의 합계 3 개소에 설치)를 이용한 것 이외는 실시예 1과 동일하게 하였다. 얻은 결과를 표 1, 표 2, 및 도 12에 나타냈다.

또, 실시예 1과 동일하게, 투명 도전성 필름 롤을 제조시에, 폭 방향의 중앙부, 중앙에서 왼쪽으로 500 mm의 위치, 중앙에서 오른쪽으로 500 mm의 위치에 있어서의 도전막의 표면저항값을 길이 방향으로 10 m 피치로 100 m 분을 출력하였다. 와전류식 표면저항계의 측정 결과를 도 9에 나타냈다. 도전막의 표면저항의 분포 균일도 D는 0.22였다.

(비교예 2)

실시예 1에 있어서, 와전류식 표면저항계 대신에, 2 개의 절연식 프리 롤간의 저항값으로부터 필름상의 표면저항을 산출하는 모니터를 이용한 것 이외는 실시예 1과 동일하게 하였다. 얻은 결과를 표 1 및 표 2에 나타냈다.

또, 실시예 1과 동일하게, 투명 도전성 필름 롤을 제조시에, 폭 방향의 중앙부, 중앙에서 왼쪽으로 500 mm의 위치, 중앙에서 오른쪽으로 500 mm의 위치에 있어서의 도전막의 표면저항값을 길이 방향에 10 m 피치로 100 m 분을 출력하였다. 와전류식 표면저항계의 측정 결과를 도 10에 나타냈다. 도전막의 표면저항의 분포 균일도 D는 0.33이었다.

이상의 결과로부터, 다음과 같은 결과를 알 수 있다.

실시예 1 내지 5는, 투명 도전성 필름의 슬릿 롤내에서의 투명 도전막의 표면저항 분포가, 길이 방향 및 폭 방향 모두 균일하다. 그 때문에, 예를 들면 실시예 1의 투명 도전성 필름의 슬릿 롤로부터 제작한 터치 패널도 입력 도형이 정확하게 인식되고 있다.

이것에 반해, 비교예 1은, 투명 도전막의 표면저항 분포가 길이 방향에 대해 균일성이 불충분하고, 비교예 2는 폭 방향의 균일성이 불충분하다. 그 때문에, 예로 든 투명 도전성 필름의 슬릿 롤로부터 제작한 터치 패널은, 도형 인식 엇갈림율이 크고, 터치 패널로서 부적법하였다.

(발명의 효과)

표면저항 등의 품질이 길이 방향 및 폭 방향에서 균일한 투명 도전성 필름 롤을 얻을 수 있고, 최종 제품인 터치 패널 등의 문자나 도형의 인식 엇갈림율이 작아지는 등 성능 안정성이 뛰어나다.

Claims

적어도 한 면에 투명 도전막을 가지는 플라스틱 필름을 롤 형상으로 권취한, 폭 300 내지 1300 mm이고 길이 10 내지 1000 m의 투명 도전성 필름 롤이며, 상기 투명 도전성 필름 롤을 폭 방향에 대해 중앙 위치 및 좌우의 단부로부터 25 내지 100 mm의 임의의 위치에서, 또한 길이 방향으로 전체 길이에 대해서 10 분의 1의 길이 피치에서 합계 33 점의 상기 투명 도전막의 표면저항(Ω/□)을 측정하였을 때에, 아래와 같이 식 (1)에서 정의되는 표면저항의 분포 균일도 D가 0.20 이하인 것을 특징으로 하는 투명 도전성 필름 롤.

D = (Rmax - Rmin) / (Rmax + Rmin) … (1)

상기 식에서, 33 점의 표면저항 측정치에 있어서, Rmax는 최대치를, Rmin은 최소치를 의미한다.
제1항에 있어서, 상기 플라스틱 필름은 두께가 10 내지 300 ㎛인 것을 특징으로 하는 투명 도전성 필름 롤.
제1항에 있어서, 상기 플라스틱 필름과 상기 투명 도전막과의 사이에 경화형 수지 경화물층 또는 무기 박막층을 구비한 것을 특징으로 하는 투명 도전성 필름 롤.
제1항에 있어서, 상기 투명 도전막은, 인듐-주석 복합 산화물 또는 주석-안티몬 복합 산화물로 구성된 것을 특징으로 하는 투명 도전성 필름 롤.
제1항에 있어서, 상기 투명 도전막은, 막 두께가 4 내지 800 nm인 것을 특징으로 하는 투명 도전성 필름 롤.
투명 도전막을 가지는 한 벌의 패널판을, 투명 도전막이 대향하도록 스페이서를 개입시켜 배치하여 이루어진 터치 패널이며, 적어도 한편의 패널판이 청구항 1에 기재된 투명 도전성 필름 롤을 재단하여 얻은 투명 도전성 필름인 것을 특징으로 하는 터치 패널.
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투명 도전막2에 설정 간격을 띄워서 대향시켜 그 투명 도전막2에 와전류를 흘리는 와전류 발생부3A, 상기 투명 도전막2에 흐르는 와전류를 상기 투명 도전막2와는 떨어진 상태에서 검출하는 와전류 검출부3B, 상기 와전류 발생부3A 혹은 와전류 검출부3B의 온도를 검출하는 온도 센서4A, 및 상기 와전류 발생부3A에 인가하는 전압을 일정하게 한 상태에서 상기 와전류 검출부3B의 검출 결과 및 상기 온도 센서4A의 검출 결과에 근거하여 상기 투명 도전막2의 표면저항을 산출하는 산출 수단7로 주로 구성되고, 상기 산출 수단7은 상기 온도 센서4A의 검출 결과가 기준 온도로부터 벗어났을 경우, 상기 기준 온도로부터 벗어난 것에 기인하는 와전류의 증감량을 구하는 것과 동시에 상기 와전류의 증감량을 상기 와전류 검출부3B의 검출 결과로부터 줄이거나 더하는 보정을 실시하고, 그 보정한 와전류의 값에 근거하여 상기 투명 도전막2의 표면저항을 산출하는 것을 특징으로 하는 비접촉식 표면저항 측정장치.
제11항에 있어서, 상기 온도 센서4A의 수가 상기 와전류 발생부3A의 수보다 적은 것을 특징으로 하는 비접촉식 표면저항 측정장치.
제11항에 있어서, 상기 비접촉식 표면저항 측정장치는 이격거리센서4B를 더 구비하고, 상기 산출수단은 표면저항과 이격거리와의 관계의 교정곡선에 근거하여 상기 산출결과를 더 보정하는 것을 특징으로 하는 비접촉식 표면저항 측정장치.
제13항에 있어서, 와전류 발생부3A, 와전류 검출부3B, 온도 센서4A, 및 이격거리센서4B를 일체로 설치한 구성으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 비접촉식 표면저항 측정장치.
플라스틱 필름 롤로부터 플라스틱 필름(기재필름)을 권출하는 공정, 권출한 기재필름의 적어도 한 면에 권취식 성막장치를 이용하여 투명 도전막을 형성시켜 투명 도전성 필름을 제조하는 공정, 얻어진 투명 도전성 필름을 롤 형태로 권취하는 공정으로부터 얻어지는, 폭 300 - 1300mm이고 길이 10 - 1000m의 투명 도전성 필름 롤의 제조방법에 있어서,

상기 권취식 성막 장치는 해당 장치내에 청구항 11에 기재된 비접촉식 표면저항 측정장치를 가지고, 투명 도전막을 형성하면서 인 라인으로 연속적으로 투명 도전막의 표면저항을 상기 필름의 길이 방향 및 폭 방향의 각각 복수 위치에서 측정하여, 표면저항의 분포가 일정하게 되도록 도전막의 성막 조건을 제어하는 것을 특징으로 투명 도전성 필름 롤의 제조 방법.
제15항에 있어서, 상기 비접촉식 표면저항 측정장치가 필름 폭 방향으로 복수개 배설하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 투명 도전성 필름 롤의 제조 방법.
제15항에 있어서, 상기 비접촉식 표면저항 측정장치가 필름 폭 방향으로 연속적으로 왕복하는 것을 특징으로 하는 투명 도전성 필름 롤의 제조 방법.