KR101046897B1

KR101046897B1 - 투명 도전성 필름 및 터치 패널

Info

Publication number: KR101046897B1
Application number: KR1020087022830A
Authority: KR
Inventors: 도모타케 나시키; 히데오 스가와라; 히데히코 안도우; 히데토시 요시타케
Original assignee: 닛토덴코 가부시키가이샤
Priority date: 2004-10-06
Filing date: 2005-09-27
Publication date: 2011-07-06
Also published as: TW200614280A; WO2006038494A1; KR20080091301A; TWI348713B; US20080096013A1; KR20070033443A; CN101010601A; US8003200B2; CN100442083C

Abstract

본 발명의 투명 도전성 필름은, 투명한 필름 기재의 일방의 면에 하드코트층을 갖고, 추가로 당해 하드코트층 상에 드라이 프로세스에 의해 형성된 두께 10∼300㎚ 의 SiOx 막을 가지며, 투명한 필름 기재의 타방의 면에는 20∼35㎚ 의 투명 도전성 박막을 갖는다. 이러한 투명 도전성 필름은, 내습열성이 양호하고, 펜 입력 내구성이 우수하며, 펀칭 가공시에 크랙의 발생을 억제할 수 있어, 내습열성이 양호하고, 고온 고습도의 환경하에 있어서도, 구불거림이나 컬의 발생을 억제할 수 있다.

투명 도전성 필름, 터치 패널

Description

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

본 발명은, 가시광선 영역에서 투명하고, 또한 도전성을 갖는 투명 도전성 필름에 관한 것이다. 또 본 발명은 당해 투명 도전성 필름을 이용한 터치 패널에 관한 것이다. 투명 도전성 필름은, 액정 디스플레이, 일렉트로루미네센스 디스플레이 등의 새로운 디스플레이 방식이나 터치 패널 등에 있어서의 투명 전극에 이용되는 것 이외에, 투명 물품의 대전 방지나 전자파 차단 등을 위해서 사용된다.

종래, 투명 도전성 박막으로는, 유리 상에 산화 인듐 박막을 형성한, 이른바 도전성 유리가 잘 알려져 있지만, 도전성 유리는 기재가 유리이기 때문에 가소성, 가공성이 뒤떨어지고, 용도에 따라서는 사용할 수 없는 경우가 있다. 그 때문에, 최근에는 가소성, 가공성에 더하여, 내충격성이 우수하고, 경량인 것 등의 이점으로, 폴리에틸렌테레프탈레이트 필름을 비롯한 각종 플라스틱 필름을 기재로 한 투명 도전성 필름이 사용되고 있다.

그러나, 이러한 필름 기재를 이용한 종래의 투명 도전성 필름은, 박막 표면 의 광선 반사율이 크기 때문에, 투명성이 뒤떨어진다는 문제가 있는 것 이외에, 투명 도전성 필름의 내찰상성이나 내굴곡성이 뒤떨어져, 사용중에 상처가 생겨 전기 저항이 증대되거나 단선을 일으키거나 하는 문제가 있다. 또 내환경 성능이 뒤떨어진다는 문제가 있었다.

또한, 이러한 투명 도전성 필름을 이용한 터치 패널은, 필름의 구불거림이나 컬이 원인으로, 뉴턴 링이 발생하여, 시인성을 악화시켜 버리는 문제가 있었다. 이러한 문제에 대하여, 예를 들어, 하드코트 처리 필름과 도전 필름을 접착시킨 투명 도전성 필름으로서, 하드코트 처리 필름을 형성하는 투명 기재와 하드코트층의 세로 방향 및 가로 방향의 열수축률차를 낮게 제어한 것이 제안되어 있다 (특허 문헌 1 참조). 특허 문헌 1 에 기재된 투명 도전성 필름은 가열 가공시에 컬이 잘 발생하지 않지만, 내습열성이 충분하지 않고, 보관시, 수송시 등의 환경 변화에 의해, 또 고온 고습도의 환경하에 있어서 컬이 발생하는 경우가 있다. 또, 투명 도전성 필름에 있어서의 투명 도전층과는 반대측의 면에 금속 산화물층, 수축 경화성 수지의 경화층을 이 순서로 형성함으로써, 금속 산화물층에 의한 볼록 컬을 수축 경화성 수지의 경화층으로 교정한 것이 제안되어 있다 (특허 문헌 2 참조). 특허 문헌 2 에 있어서, 수축 경화성 수지의 경화층에는 폴리실록산계 열경화성 수지가 주로 이용되고 있지만, 폴리실록산계 열경화성 수지의 도포, 경화에 의해 형성되는 경화층은 내습열성이 나쁘고, 고온 고습도의 환경하에 있어서 컬이 발생한다. 또한, 상기 문제에 대하여, 필름 기재의 양면에 하드코트층을 형성하고, 일방에는 투명 도전성 박막을, 또 다른 일방에는 금속 산화물 (예를 들어, SiOx) 박막을 형성한 투명 도전성 필름이 제안되어 있다 (특허 문헌 3). 그러나, 양면에 하드코트층을 형성하면, 필름의 유연성이 저하하기 때문에, 펜 입력 내구성이 불충분하거나, 펀칭 가공시에 크랙이 발생하기 쉬워진다.

특허 문헌 1 : 일본 공개특허공보 2002-73282호

특허 문헌 2 : 일본 공개특허공보 평11-216794호

특허 문헌 3 : 일본 공개특허공보 평2-5308호

본 발명은, 내습열성이 양호하고, 펜 입력 내구성이 우수하고, 펀칭 가공시의 크랙의 발생을 억제할 수 있고, 고온 고습도의 환경하에 있어서도, 구불거림이나 컬의 발생을 억제할 수 있는 투명 도전성 필름을 제공하는 것을 목적으로 한다.

또 본 발명은, 상기 투명 도전성 필름을 이용한 터치 패널을 제공하는 것을 목적으로 한다.

본 발명자들은, 상기 과제를 해결하기 위해 예의 검토한 결과, 이하에 나타내는 투명 도전성 필름 및 터치 패널에 의해 상기 목적을 달성할 수 있는 것을 발견하고, 본 발명을 완성하기에 이르렀다.

즉 본 발명은, 투명 필름 기재의 일방의 면에 하드코트층을 갖고, 또한 당해 하드코트층 상에 드라이 프로세스에 의해 형성된 두께 10∼300㎚ 의 SiOx 막을 갖고, 투명 필름 기재의 타방의 면에는 두께 20∼35㎚ 의 투명 도전성 박막을 갖는 것을 특징으로 하는 투명 도전성 필름에 관한 것이다.

상기 본 발명의 투명 도전성 필름에서는, 투명한 필름 기재의 일방의 면에 소정 두께의 투명 도전성 박막을 갖고, 그 반대측에는 하드코트층을 가지며, 추가로 소정 두께로 드라이 프로세스에 의해 형성된 SiOx 막을 갖는다. 상기 하드코트층은 내약품성, 내찰상성을 향상시킬 수 있다. 또, 소정 두께의 투명 도전성 박막에 대하여, 그 반대측에는 소정 두께의 SiOx 막을 형성함으로써, 고온 고습 도의 환경하에 있어서도 필름 기재의 양면에 침입해 오는 수분을 동등하게 제어할 수 있어, 구불거림이나 컬의 발생을 억제할 수 있다. 이와 같이 본 발명의 투명 도전성 필름은 내습열성이 양호하고, 구불거림이나 컬이 잘 발생하지 않기 때문에, 이것을 원인으로 하는 뉴턴 링이 발생하기 어려워, 안정적인 시인성을 갖는 터치 패널을 제공할 수 있다. 또, 이러한 구성으로 한 본 발명의 투명 도전성 필름은, 유연성을 갖고 있고, 펜 입력 내구성이 우수하며, 펀칭 가공시의 크랙의 발생도 억제할 수 있다.

SiOx 막의 두께는 10∼300㎚ 이다. 상기 두께가 10㎚ 미만에서는, SiOx 막을 연속막으로서 안정적으로 형성하는 것이 곤란하여, 구불거림이나 컬을 낮게 억제할 수가 없다. 또 두께가 300㎚ 를 초과하는 경우에는, SiOx 막에 크랙 등이 발생하여, 안정적인 성능을 얻을 수 없다. 이러한 점에서, SiOx 막의 두께는 10∼200㎚, 나아가서는 20∼150㎚ 인 것이 바람직하다. 또 SiOx 막은, 드라이 프로세스에 의해 형성된 것이 사용된다. 폴리실록산계 열경화성 수지나 실리카졸 등을 도공하는 웨트법에 의해 SiOx 막을 형성한 경우에는, SiOx 막의 두께가 상기 범위를 만족하고 있어도, 필름 기재에 침입해 오는 수분의 제어가 곤란하고, 내습열성이 불충분하여, 고온 고습도의 환경하에 있어서의 구불거림이나 컬의 발생을 낮게 억제할 수 없다.

상기 투명 도전성 필름은, SiOx 막측의 수증기 투과율이 2g/(㎡·24hr·atm) 이하인 것이 바람직하다. 상기 수증기 투과율을 2g/(㎡·24hr·atm) 이하로 함으로써, 필름 기재의 양면에 침입해 오는 수분을 투명 도전성 박막측과 보다 동등 해지도록 제어할 수 있어, 구불거림이나 컬의 발생을 더욱 억제할 수 있다. 상기 수증기 투과율은 1.5g/(㎡·24hr·atm) 이하인 것이 보다 바람직하다.

한편, 투명 도전성 박막의 두께는 20∼35㎚ 이다. 상기 두께가 20㎚ 미만에서 표면 저항값이 높아지는 경향이 있고, 또 투명 도전성 박막을 연속막으로서 안정적으로 형성하는 것이 곤란하다. 또, 두께가 35㎚ 를 초과하는 경우에는, 투명성의 저하 등을 초래할 우려가 있다. 이러한 점에서, 투명 도전성 박막의 두께는 20∼35㎚, 나아가서는 21∼29㎚ 인 것이 바람직하다.

상기 투명 도전성 필름은, 상기 SiOx 막 상에 추가로 방오층을 갖는 것이 바람직하다. 방오층의 형성에 의해, 오염을 방지할 수 있는 것 이외에, 펜의 미끄러짐성을 향상시킬 수 있다.

상기 투명 도전성 필름에 있어서, 투명 필름 기재는, 2 장 이상의 투명한 필름 기재를 투명한 점착제층을 통하여 접착시킨 투명 필름 기재의 적층체를 이용할 수 있다.

상기 투명 도전성 필름에 있어서, 투명 도전성 박막으로는, 인듐 주석 산화물 (ITO) 로 이루어지는 박막이 바람직하다.

상기 투명 도전성 필름에 있어서, Si0x 막의 굴절률은 1.40∼2.00 인 것이 바람직하다.

상기 투명 도전성 필름에 있어서, SiOx 막은 하드코트층측으로부터 적어도 굴절률 1.7∼1.9 로 조정된 Si0x 막 [1] 과 굴절률 1.4∼1.49 로 조정된 SiOx 막 [2] 이, 이 순서로 적층된 것으로 할 수 있다.

또 상기 투명 도전성 필름에 있어서, SiOx 막은 하드코트층측으로부터 굴절률 1.5∼1.69 로 조정된 SiOx 막 [3], 굴절률 1.7∼1.9 로 조정된 SiOx 막 [1] 및 굴절률 1.4∼1.49 로 조정된 SiOx 막 [2] 이, 이 순서로 3 층 적층된 것으로 할 수 있다.

또 상기 투명 도전성 필름에 있어서, SiOx 막은 하드코트층측으로부터 굴절률 1.7∼1.9 로 조정된 SiOx 막 [1] 및 굴절률 1.4∼1.49 로 조정된 SiOx 막 [2] 이, 이 순서로 2 회, 합계 4 층 적층된 것으로 할 수 있다.

상기 SiOx 막 [1] 의 굴절률은, 바람직하게는 1.75∼1.85 이다. 상기 SiOx 막 [2] 의 굴절률은, 바람직하게는 1.42∼1.47 이다. 상기 SiOx 막 [3] 의 굴절률은, 바람직하게는 1.55∼1.65 이다.

상기와 같이, SiOx 막을 굴절률이 제어된 2 층 이상으로 형성함으로써, 내습 열성과 함께, 반사 방지 기능을 향상시킬 수 있고, 투명 도전성 필름의 투명성을 향상시킬 수 있다.

또 본 발명은, 투명 도전성 박막을 갖는 한 쌍의 패널판을, 투명 도전성 박막끼리 대향하도록, 스페이서를 통하여 대향 배치하여 이루어지는 터치 패널에 있어서, 적어도 일방의 패널판이, 상기 투명 도전성 필름인 것을 특징으로 하는 터치 패널에 관한 것이다.

상기 투명 도전성 필름을 패널판에 이용한 터치 패널은, 구불거림이나 컬이 발생하기 어렵기 때문에, 이것을 원인으로 하는 뉴턴 링이 발생하기 어려워, 안정적인 시인성을 갖는 터치 패널을 제공할 수 있다.

이하, 본 발명을 도면을 참조하면서 설명한다. 도 1 은, 본 발명의 투명 도전성 필름의 일례를 나타낸 것이며, 투명 필름 기재 (1) 의 일방의 면에 투명 도전성 박막 (2) 을 갖고, 그 반대측에는 하드코트층 (3) 을 갖고, 또한 하드코트층 (3) 상에는 SiOx 막 (4) 을 갖는다.

도 1 에서는, 투명 필름 기재 (1) 로서, 투명 필름 기재 (1) 가 1 장 이용되고 있다. 도 2 는, 도 1 의 투명 도전성 필름에 있어서의 투명한 필름 기재 (1) 대신에, 투명 필름 기재 (11a) 와 투명 필름 기재 (12a) 를 점착제층 (11b) 을 통하여 접착되어 있는 적층체 (1) 을 이용한 경우의 일례를 나타낸 것이다. 도 2 에서는 투명한 필름 기재가 2 장 적층되어 있지만, 투명 필름 기재의 적층은 3 장 이상이어도 된다. 본 발명에서는, 투명 필름 기재 (1) 로서 상기 적층체를 이용할 수 있다. 도 3 은 도 1 의 투명 도전성 필름의 SiOx 막 (4) 에 추가로 방오층 (5) 을 갖는 경우의 예이다. 도 4 는 도 2 의 투명 도전성 필름의 SiOx 막 (4) 에 추가로 방오층 (5) 을 갖는 경우의 예이다.

도 5 내지 도 7 은, SiOx 막 (4) 으로서, 적어도, [1] 굴절률 1.7∼1.9 로 조정된 SiOx 막 (41) 과 [2] 굴절률 1.4∼1.49 로 조정된 SiOx 막 (42) 을 적층시킨 경우이다. 도 5 에서는, SiOx 막 (41) 과 SiOx 막 (42) 이, 이 순서로 하드코트층측으로부터 2 층 적층되어 있다. 도 6 에서는, 하드코트층측으로부터, [3] 굴절률 1.5∼1.69 로 조정된 SiOx 막 (43), 이어서, SiOx 막 (41), SiOx 막 (42) 이, 이 순서로 3 층 적층되어 있다. 도 7 에서는, 하드코트층측으로부터, SiOx 막 (41) 과 SiOx 막 (42) 이, 이 순서로 2 회, 합계 4 층 적층되어 있다. 도 5 내지 도 7 에서는, 도 4 에 있어서, SiOx 막 (4) 을 복수층으로 하는 경우를 예시했지만, SiOx 막 (4) 을 복수층으로 하는 것은, 도 1 내지 3 에 있어서도 마찬가지로 적용할 수 있다.

본 발명의 투명 도전성 필름에 사용하는 투명 필름 기재 (1) 로는, 투명한 필름 기재를 1 장 이용한다. 또는 2 장 이상의 투명 필름 기재를 점착제층을 통하여 접착시킨 적층체를 이용한다.

투명한 필름 기재의 재료는 특별히 제한되지 않고, 각종 투명 재료를 적절하게 선택하여 이용할 수 있다. 그 재료로는, 예를 들어, 폴리에스테르계 수지, 아세테이트계 수지, 폴리에테르술폰계 수지, 폴리카보네이트계 수지, 폴리아미드계 수지, 폴리이미드계 수지, 폴리올레핀계 수지, (메타)아크릴계 수지, 폴리 염화 비닐 수지, 폴리 염화 비닐리덴계 수지, 폴리스티렌계 수지, 폴리비닐알코올계 수지, 폴리알릴레이트계 수지, 폴리페닐렌설파이드계 수지 등을 들 수 있다. 이들 중에서도 폴리에스테르계 수지, 폴리카보네이트계 수지, 폴리올레핀계 수지가 바람직하다.

투명한 필름 기재는, 표면에 미리 스퍼터링, 코로나 방전, 화염, 자외선 조사, 전자선 조사, 화성, 산화 등의 에칭 처리나 하도 처리를 행하여, 이 위에 형성되는 SiOx 막이나 투명 도전성 박막의 밀착성을 향상시키도록 해도 된다. 또, SiOx 막이나 투명 도전성 박막을 형성하기 전에, 필요에 따라 용제 세정이나 초음파 세정 등에 의해 제진, 청정화를 실시해도 된다.

투명한 필름 기재 (1) 의 두께는, 75∼400㎛ 정도인 것이 바람직하다. 보다 바람직하게는 100∼200㎛ 이다. 투명 필름 기재의 두께가 75㎛ 보다 작은 경우에는, 내구성의 문제나 가공성에도 문제가 있다. 투명한 필름 기재의 두께가 400㎛ 보다 큰 경우에는 터치 패널부위가 커지는데다가 터치 패널 입력 특성으로서 중가중 (重加重) 이 필요해져 바람직하지 않다.

또, 투명 필름인 기재 (1) 가, 2 장 이상의 투명 필름 기재의 적층체인 경우에는, 각 필름 기재의 두께, 재료를 적절하게 선택할 수 있지만, 적어도 일방은, 20∼125㎛ 인 것이 바람직하다.

투명 필름 기재 (1) 를, 투명 필름 기재의 적층체로 하는 경우에 이용하는 점착제층으로는, 투명성을 갖는 것을 특별한 제한없이 사용할 수 있다. 예를 들어, 아크릴계 점착제, 실리콘계 점착제, 고무계 점착제 등이 이용된다. 점착제층은, 투명 기체의 접착 후 그 쿠션 효과에 의해, 필름 기재 (1) 의 일방의 면에 형성된 투명 도전성 박막 (2) 의 내찰상성이나 터치 패널용으로서의 타점 특성을 향상시키는 기능을 갖는다. 이 기능을 보다 좋게 발휘시키는 관점에서, 점착제층의 탄성계수를 1∼100N/㎠ 의 범위, 두께를 1㎛ 이상, 통상 5∼100㎛ 의 범위로 설정하는 것이 바람직하다.

상기 탄성계수가 1N/㎠ 미만에서는, 점착제층은 비탄성이 되기 때문에, 가압에 의해 용이하게 변형되어 필름 기재 (1), 나아가서는 투명 도전성 박막 (2) 에 요철을 발생시키고, 또 가공 절단면으로부터의 점착제의 삐져나옴 등이 발생하기 쉬워지고, 또한 투명 도전성 박막 (2) 의 내찰상성이나 터치 패널용으로서의 타점 특성의 향상 효과가 저감한다. 한편, 탄성계수가 100N/㎠ 를 초과하면, 점착제층이 딱딱해져, 그 쿠션 효과를 기대할 수 없게 되기 때문에, 투명 도전성 박막 (2) 의 내찰상성이나 터치 패널용으로서의 타점 특성을 향상시킬 수 없다. 또, 점착제층의 두께가 1㎛ 미만이 되면, 그 쿠션 효과를 역시 기대할 수 없기 때문에, 연전성 박막의 내찰상성이나 터치 패널용으로서의 타점 특성의 향상을 기대할 수 없다. 반대로, 두꺼워지면 투명성을 해치거나, 점착제층의 형성이나 필름 기재의 접착 작업성 추가로 비용면에서 좋은 결과를 얻기 어려운 경우가 있다.

투명 도전성 박막 (2) 의 형성에 이용하는 박막 재료는 특별히 제한되지 않고, 예를 들어, 산화 주석을 함유하는 산화 인듐, 안티몬을 함유하는 산화 주석 등이 바람직하게 이용된다. 투명 도전성 박막 (2) 의 형성 방법으로는, 예를 들어 진공 증착법, 스퍼터링법, 이온 플레이팅법, 도공법 등을 들 수 있다. 상기 재료의 종류 및 필요로 하는 막 두께에 따라 적절하게 방법을 채용할 수 있다. 이들 중에서도, 산화 주석을 함유하는 산화 인듐 (인듐 주석 산화물, ITO) 이 바람직하다. 투명 도전성 박막 (2) 의 두께는, 상기한 바와 같이 20∼35㎚ 이다. 투명 도전성 박막 (2) 은, 그 표면 저항값을 1×10³Ω/□ 이하의 양호한 도전성을 갖는 연속 피막으로 하는 것이 바람직하다.

투명한 필름 기재 (1) 에 있어서, 투명 도전성 박막 (2) 과는 반대측에 형성되는 하드코트층 (3) 의 재료로는, 우레탄계 수지, 멜라민계 수지, 알키드계 수지, 에폭시계 수지, 아크릴계 수지, 폴리에스테르계 수지, 폴리비닐알코올이나 에틸렌 ·비닐알코올 공중합체 등의 폴리비닐알코올계 수지, 염화 비닐계 수지, 염화 비닐리덴계 수지를 들 수 있다. 또, 폴리 알릴레이트계 수지, 술폰계 수지, 아미드계 수지, 이미드계 수지, 폴리에테르술폰계 수지, 폴리에테르이미드계 수지, 폴리카보네이트계 수지, 실리콘계 수지, 불소계 수지, 폴리올레핀계 수지, 스티렌계 수지, 비닐피롤리돈계 수지, 셀룰로오스계 수지, 아크릴로니트릴계 수지 등도 하드코트층의 형성에 이용할 수 있다. 이들의 수지 재료 중에서도 우레탄계 수지가 바람직하고, 우레탄아크릴레이트가 특히 바람직하게 이용된다. 또한 수지층의 형성에는, 적절하게 수지의 2 종 이상의 블렌드물 등도 이용할 수 있다.

또 하드코트층 (3) 은 안티글레어층으로 할 수 있다. 예를 들어, 안티그레아층으로는, 상기 하드코트층 형성 수지에, 무기물 입자 또는 유기물 입자를 분산시켜 이루어지는 경화 피막에 의해 형성하는 것이 바람직하다. 나아가서는, 안티그레아층은 하드코트층 표면을, 블라스트 처리나 형 (型) 전사 등에 의해 기계적으로 표면 형상을 변화시킴으로써 형성할 수 있다. 상기 하드코트층을 형성하는 재료에, 무기 또는 유기 필러를 분산시켜 형성함으로써 뉴턴 링 대책층으로 할 수 있다.

하드코트층 (3) 상에는, 드라이 프로세스에 의해 형성된 두께 10∼300㎚ 의 SiOx 막 (4) 을 갖는다. 드라이 프로세스로는, 진공 증착, 스퍼터링, 이온 플레이팅 등의 수법을 채용할 수 있다. SiOx 의 굴절률은 1.40∼2.00 인 것이 바람직하다. SiOx 막의 x 는 1.0∼2.0 이다.

본 발명의 투명 도전성 필름은, SiOx 막 (4) 을 드라이 프로세스에 의해 상 기 두께로 형성함으로써, SiOx 막 (4) 측에서의 수증기 투과율과 투명 도전성 박막 (2) 측에서의 수증기 투과율이 등가가 되도록 제어할 수 있다. SiOx 막 (4) 측에서의 수증기 투과율은, 2g/(㎡·24hr·atm) 이하, 나아가 1.5g/(㎡·24hr·atm) 이하인 것이 바람직하다. 투명 도전성 박막 (2) 측에서의 수증기 투과율도 상기와 동일한 것이 바람직하다.

SiOx 막은 1 층으로 형성할 수 있지만, 상이한 굴절률의 2 층 이상으로 형성하여, 반사 방지 기능을 향상시킬 수 있다. SiOx 막을 2 층 이상으로 형성하는 경우에는, SiOx 막의 합계의 두께가 10∼300㎚ 가 되도록 조정한다.

SiOx 막을 2 층 이상으로 하는 경우에는, 하드코트층측으로부터 적어도 굴절률 1.7∼1.9 로 조정된 SiOx 막 [1] 과 굴절률 1.4∼1.49 로 조정된 SiOx 막 [2] 이, 이 순서로 적층된다. SiOx 막을 3 층으로 하는 경우에는, 하드코트층측으로부터 굴절률 1.5∼1.69 로 조정된 SiOx 막 [3], 굴절률 1.7∼1.9 로 조정된 SiOx 막 [1] 및 굴절률 1.4∼1.49 로 조정된 SiOx 막 [2] 이, 이 순서로 적층된다. SiOx 막을 4 층으로 하는 경우에는, 하드코트층측으로부터 굴절률 1.7∼1.9 로 조정된 SiOx 막 [1] 및 굴절률 1.4∼1.49 로 조정된 SiOx 막 [2] 이, 이 순서로 2 회, 합계 4 층 적층된다. SiOx 막을 2 층 이상으로 하는 경우에는, 각 층의 두께는, 반사 방지 기능이 얻어지도록 광학 설계된다. 또한, SiOx 막을 5 층 이상으로 하는 경우에 대해서는 언급하고 있지 않지만, 5 층 이상으로 하는 경우에 대해서도, 반사 방지 기능이 얻어지는 광학 설계의 관점에서, 적층되는 각 SiOx 막의 굴절률, 두께는 적절하게 결정된다.

또 SiOx 막 (4) 에는, 펜의 미끄러짐성이나 오염 방지를 부여하기 위해서, 필요에 따라, 방오층 (5) 을 형성할 수 있다. 방오층에 사용되는 수지로는, 불소계, 실리콘계, 멜라민계, 아크릴계 등의 수지, 실란커플링제, 왁스 등이 바람직하게 이용된다. 방오층 (5) 의 형성 방법은, 리버스코트법, 다이코트법, 그라비아코트법 등으로 대표되는 웨트법이나, CVD 법 등의 드라이법 등의 종래 공지된 방법을 채용할 수 있다. 방오층 (5) 은 반사 방지층을 겸할 수 있다. 방오층 (5) 의 두께는, 통상, 1∼50㎚, 나아가서는 1∼30㎚ 인 것이 바람직하다.

본 발명의 투명 도전성 필름은, 각 층의 사이, 예를 들어, 투명한 필름 기재 (1) 와 도전성 박막 (2) 의 사이, 투명한 필름 기재 (1) 와 하드코트층 (3) 의 사이, 하드코트층 (3) 과 SiOx 막 (4) 의 사이, SiOx 막 (4) 과 방오층 (5) 의 사이, 나아가서는 적층체로 한 투명한 필름 기재 (1) 에 있어서의 각 투명한 필름 기재와 점착제층 사이에는, 앵커코트층, 이접착층 등을 가질 수 있다.

앵커코트층, 이접착층으로는, 멜라민계 수지, 우레탄계 수지, 알키드계 수지, 아크릴계 수지, 에폭시계 수지, 실리콘계 수지 등의 경화형 수지로 이루어지는 경화 피막이 바람직하게 이용된다. 이들은 단독 또는 혼합계에 의한 하이브리드계로서 이용된다. 또, SiO₂, TiO₂, NaF, Na₃AlF₆, LiF, MgF₂, CaF₂, BaF₂, SiO, SiO_x, LaF₃, CeF₃, Al₂O₃, CeO₂, Nd₂O₃, Sb₂O₃, Ta₂O₅, ZrO₂, ZnO, ZnS 등으로 이루어지는 무기 산화물, 또는 무기 산화물과 아크릴계 수지, 우레탄 수지, 실록산계 폴리머 등의 유기물과의 혼합체 등을 들 수 있다. 앵커코트층, 이접착층을 형성하 는 경우에는, 300㎚ 이하로 하는 것이 바람직하다. 보다 바람직하게는 10∼300㎚ 이다.

본 발명의 투명 도전성 필름의 제법은 특별히 제한되지 않는다. 투명 도전성 필름의 투명한 필름 기재 (1) 가, 투명한 필름 기재 1 장인 경우 (도 1 의 경우) 에는, 투명한 필름 기재 (1) 의 일방의 면에 하드코트층 (3), SiOx 막 (4) 을 형성하고, 투명 필름 기재 (1) 의 타방의 면에는 투명 도전성 박막 (2) 을 형성한다. 투명한 필름 기재 (1) 가, 투명 필름 기재 2 장인 경우 (도 2 의 경우) 에는, 투명한 필름 기재 (11a, 12a) 를, 점착제층 (11b) 을 통하여 접착시킨 적층체 (1) 에 대하여, 상기와 마찬가지로, 적층체 (1) 의 일방의 면에 하드코트층 (3), SiOx 막 (4) 을 형성하고, 타방의 면에는 투명 도전성 박막 (2) 을 형성할 수 있다. 또, 1 장의 투명 필름 기재 (11a) 의 일방의 면에 투명 도전성 박막 (2) 을 형성해 두고, 다른 1 장의 투명한 필름 기재 (12a) 의 일방의 면에 하드코트층 (3), SiOx 막 (4) 을 형성해 두고, 이들 투명 필름 기재 (11a, 12a) 의 상기 박막이 형성되어 있지 않은 쪽을 투명 점착제층 (11b) 에 의해 접착시킬 수 있다. 이 접착은, 투명한 필름 기재 (11a, 12b) 의 어느 한 측 또는 양측에 점착제층 (11b) 을 설치해 두고, 이들을 접착시킨다.

본 발명의 투명 도전성 필름의 광투과율은 86% 이상인 것이 바람직하다. 보다 바람직하게는 88% 이상, 더욱 바람직하게는 90% 이상이다. 투명한 필름 기재의 광투과율이 86% 보다 작은 경우에는, 본 발명의 투명 도전성 필름을 이용하여 터치 패널을 형성한 경우, 표시가 어두워져, 광학 특성에 문제가 발생하는 경우 가 있다.

본 발명의 투명 도전성 필름은 터치 패널의 패널판으로서 바람직하게 적용된다. 즉, 투명 도전성 박막을 갖는 한 쌍의 패널판을 서로 직교하는 줄무늬 형상으로 형성한 투명 도전성 박막끼리가 대향하도록, 스페이서 S 를 통하여 대향 배치하여 이루어지는 터치 패널에 있어서, 일방의 패널판으로서, 상기 투명 도전성 필름을 이용할 수 있다 (통상, 압압하는 상측의 패널판). 이 터치 패널은, 상측의 패널판측보다, 스페이서의 탄성력에 저항하여 압압 타점하면, 투명 도전성 박막끼리가 접촉하여 전기 회로의 ON 상태로 되고, 상기 압압을 해제하면, 원래의 OFF 상태로 돌아오는 투명 스위치 구체로서 기능한다. 터치 패널에 이용하는 패널판은 상하 어느 하나의 일방에는, 본 발명의 투명 도전성 필름을 이용하지만, 다른 패널판은 플라스틱 필름이나 유리판 등으로 이루어지는 투명 기체에 투명 도전성 박막을 설치한 것을 이용할 수 있다. 상하 모두, 본 발명의 투명 도전성 필름을 이용해도 된다.

이하에, 본 발명의 실시예를 기재하여 보다 구체적으로 설명한다. 또한, 이하에 있어서 부는 중량부를 의미한다. 광의 굴절률은, 아베 굴절률 합계에 의해 25℃ 에서 측정한 값이다.

실시예 1

(도전성 박막의 형성)

두께 25㎛ 의 폴리에틸렌테레프탈레이트 필름 (PET 필름 (1)) 의 일방의 면에, 아르곤 가스 80% 와 산소 가스 20% 로 이루어지는 4×10³Torr 의 분위기 중에서, 산화 인듐 90 중량%-산화 주석 10 중량% 의 소결체를 이용한 반응성 스퍼터링법에 의해, 두께 25㎚ 의 ITO 막 (광의 굴절률:2.00) 으로 이루어지는 투명 도전성 박막을 형성했다.

(하드코트층의 형성)

두께 125㎛ 의 폴리에틸렌테레프탈레이트 필름 (PET 필름 (2)) 의 일방의 면에, 아크릴·우레탄계 수지 (다이닛폰 잉크 화학 공업 (주) 제조의 유니딕 17-806) 100 부에 광중합 개시제로서의 히드록시시클로헥실페닐케톤 (치바 스페셜티 케미컬사 제조의 이르가큐아 184) 5 부를 첨가하여, 50 중량% 농도로 희석하여 이루어지는 톨루엔 용액을 도포하여, 100℃ 에서 3 분간 건조시킨 후, 바로 오존 타입 고압 수은등 (80W/㎝, 15㎝ 집광형) 2 등으로 자외선 조사를 실시하여, 두께 5㎛ 의 하드코트층을 형성했다.

(SiOx 막/방오층의 형성)

상기 하드코트층 상에 진공 증착법을 이용하여, 두께 80㎚ 의 SiOx 막 (x:1.8, 굴절률 1.8) 을 형성했다. 추가로 SiOx 막 상에, 불소계 수지 (다이닛폰 잉크 화학 공업사 제조) 를 그라비아코트법으로 코팅하여 두께 10㎚ 의 방오층을 형성했다.

(투명 도전성 필름의 제작)

상기 PET 필름 (2) 의 하드코트층, SiOx 막을 형성하지 않은 면에, 탄성계수가 10N/㎠ 으로 조정된 아크릴계의 투명한 점착제층 (아크릴산부틸과 아크릴산과 아세트산비닐의 중량비가 100:2:5 인 아크릴계 공중합체 100 부에 이소시아네이트계 가교제를 1부 배합하여 이루어지는 것) 을 약 20㎛ 의 두께로 형성했다. 이 점착제층 면에, 상기 PET 필름 (1) 의 투명한 도전성 박막을 설치하지 않은 측을 접착시켜, 투명 도전성 필름을 제작했다. 탄성계수 (동적 저장 탄성률:G') 는 점탄성 스펙트로미터 (레오메트릭·사이언티픽사 제조, ARES 장치) 를 이용하여, 주파수 1 헤르츠로 온도 분산 측정을 실시하여, 20℃ 에서 측정한 값이다.

(터치 패널의 제작)

이 투명 도전성 필름을 일방의 패널판으로 하고, 타방의 패널판으서, 유리판 상에 두께 30㎚ 의 ITO 박막을 상기와 동일한 방법으로 형성한 것을 이용하여, 이 양 패널판을, ITO 박막끼리가 대향하도록, 두께 10㎛ 의 스페이서를 통하여 대향 배치하여, 스위치 구체로서의 터치 패널을 제작했다. 또한, 양 패널판의 각 ITO 박막은 상기 대향 배치에 앞서, 미리 서로 직교하도록 은전극을 형성했다.

실시예 2

실시예 1 에 있어서, SiOx 막의 두께를 30㎚ 로 한 것 이외에는, 실시예 1 과 동일하게 하여 투명 도전성 필름을 제작하고, 마찬가지로 터치 패널을 제작했다.

실시예 3

실시예 1 에 있어서, SiOx 막의 두께를 150㎚ 로 한 것 이외에는, 실시예 1 과 동일하게 하여 투명 도전성 필름을 제작하고, 마찬가지로 터치 패널을 제작했다.

실시예 4

실시예 1 에 있어서, PET 필름 (1) 에 ITO 막을 형성함에 있어서, 하기 열 경화형 수지층을 형성하고, 추가로 실리카코트법에 의해 실리카코트층:SiO₂ (광의 굴절률 n=1.46) 를 형성하고 나서 ITO 막을 형성한 것 이외에는, 실시예 1 과 동일하게 하여 투명 도전성 필름을 제작하고, 마찬가지로 터치 패널을 제작했다. 상기 열경화형 수지층의 형성은, 멜라민 수지:알키드 수지:유기 실란 축합물의2:2:1 의 비율 (중량비) 로 이루어지는 두께 150㎚ 의 열경화형 수지층 (광의 굴절률 n=1.54) 에 의해 실시했다. 이어서, 실리카졸 (코르코트 (주) 제조의 코르코트 P) 을 고형분 농도 2 중량% 가 되도록 에탄올로 희석시킨 것을, 상기 열경화형 수지층 상에 도포한 후, 150℃ 에서 2 분간 건조, 경화시켜, 두께 약 30㎚ 의 실리카코트층을 형성했다.

실시예 5

실시예 1 에 있어서, SiOx 막의 형성을, 하드코트층 상에, 진공 증착법을 이용하여 두께 80㎚ 의 SiOx 막 (x:1.8, 굴절률 1.8), 이어서, 두께 70㎚ 의 SiOx 막 (x:2.0, 굴절률 1.46) 을 순차로 2 층 형성함으로써 실시한 것 이외에는, 실시예 1 과 동일하게 하여 투명 도전성 필름을 제작하고, 마찬가지로 터치 패널을 제작했다.

실시예 6

실시예 4 에 있어서, SiOx 막의 형성을, 하드코트층 상에, 진공 증착법을 이용하여, 두께 80㎚ 의 SiOx 막 (x:1.8, 굴절률 1.8), 이어서, 두께 70㎚ 의 SiOx 막 (x:2.0, 굴절률 1.46) 을 순차로 2 층 형성함으로써 실시한 것 이외에는, 실시예 4와 동일하게 하여 투명 도전성 필름을 제작했다. 또, 당해 투명 도전성 필름을 이용하여, 실시예 1 과 동일하게 하여 터치 패널을 제작했다.

실시예 7

실시예 4 에 있어서, SiOx 막의 형성을, 하드코트층 상에, 진공 증착법을 이용하여, 두께 100㎚ 의 SiOx 막 (x:1.9, 굴절률 1.6), 두께 80㎚ 의 SiOx 막 (x:1.8, 굴절률 1.80), 이어서, 두께 70㎚ 의 SiOx 막 (x:2.0, 굴절률 1.46) 을 순차로 3 층 형성함으로써 실시한 것 이외에는, 실시예 4 와 동일하게 하여 투명 도전성 필름을 제작했다. 또, 당해 투명 도전성 필름을 이용하여, 실시예 1과 동일하게 하여 터치 패널을 제작했다.

실시예 8

실시예 4 에 있어서, SiOx 막의 형성을 하드코트층 상에, 진공 증착법을 이용하여 두께 25㎚ 의 SiOx 막 (x:1.8, 굴절률 1.80), 두께 25㎚ 의 SiOx 막 (x:2.0, 굴절률 1.46), 두께 80㎚ 의 SiOx 막 (x:1.8, 굴절률 1.80), 두께 70㎚ 의 SiOx 막 (x:2.0, 굴절률 1.46), 을 순차로 4 층 형성함으로써 실시한 것 이외에는, 실시예 4 와 동일하게 하여 투명 도전성 필름을 제작했다. 또, 당해 투명 도전성 필름을 이용하여, 실시예 1 과 동일하게 하여 터치 패널을 제작했다.

비교예 1

상기 하드코트 처리하는데 있어서 진공 증착법에 의해 SiOx 막을 형성하는 것 대신에, 실리카코트법 (웨트법) 에 의해 실리카코트층:SiO₂ 를 형성한 것 이외에는, 실시예 1 과 동일하게 하여 투명 도전성 필름을 제작하고, 마찬가지로 터치 패널을 제작했다. 실리카코트법은, 실리카졸 (코르코트 (주) 제조의 코르코트 P) 을 고형분 농도 2 중량% 가 되도록 에탄올로 희석시킨 것을, 150℃ 에서 2 분간 건조, 경화시켜, 두께 80㎚ 의 실리카코트층을 형성했다.

비교예 2

실시예 1 에 있어서, SiOx 막을 형성하지 않은 것 이외에는, 실시예 1 과 동일하게 하여 투명 도전성 필름을 제작하고, 마찬가지로 터치 패널을 제작했다.

비교예 3

실시예 1 에 있어서, SiOx 막의 두께를 5㎚ 로 한 것 이외에는, 실시예 1 과 동일하게 하여 투명 도전성 필름을 제작하고, 마찬가지로 터치 패널을 제작했다.

비교예 4

실시예 4 에 있어서, SiOx 막을 형성하지 않은 것 이외에는, 실시예 1 과 동일하게 하여 투명 도전성 필름을 제작하고, 마찬가지로 터치 패널을 제작했다.

상기 실시예 및 비교예에서 얻어진 투명 도전성 필름의 각 구성을 표 1 에 나타낸다. 또, 당해 투명 도전성 필름의 표면 저항값, 광의 투과율, 컬 특성, 수증기 투과율을, 하기의 방법으로 측정했다. 결과를 표 2 에 나타낸다.

<표면 저항값>

2 단자법을 이용하여, 필름의 표면 전기 저항 (Ω/□) 을 측정했다.

<광의 투과율>

시마즈 제작소 제조의 분광 분석 장치 UV-240 을 이용하여, 광 파장 550㎚ 에 있어서의 가시 광선 투과율을 측정했다.

<컬 특성>

투명 도전성 필름을 가로 세로 10㎝ 로 잘라내어, 150℃ 에서 1 시간 열처리를 실시하여, 상온 상습 (23℃, 50%RH) 에서 1 시간 방치시켰다. 그 후, 온도 60℃, 습도 95%RH 의 환경하에 30 분간 방치시켜, 수평인 지지판 상에 투명 도전성 박막이 위가 되도록 두고, 지지판으로부터 투명 도전성 필름의 네 귀퉁이까지의 높이를 측정했다. 그 높이의 최대값을 컬 높이 (㎜) 로 했다.

<수증기 투과율>

수증기 투과율은, JIS Z 0208 에 준하여 측정했다. 즉, 알루미늄제 투습성 컵을 사용하여, 내부에 일정량의 흡습제 (염화 칼슘) 를 넣고, 컵 개방부에 투명 도전성 필름을 두고, 납을 이용하여 간극을 시일했다. 그 후, 이 투습 컵을 40℃, 90%RH 의 항온 항습조에 넣고, 매시간 중량을 측정하여, 그 경사 (A) 와 하기식으로부터 수증기 투과율을 구했다. 수증기 투과율은 값이 작을수록 수증기 배리어성이 양호한 것으로 평가할 수 있다.

또한, SiOx 막측으로부터 수증기 투과율은, 방오층을 형성하기 전의 투명 도전성 필름을 이용하고, SiOx 막측을 투습 컵의 개방부에 대향시켜 납으로 시일하 여, 상기와 같이 하여 구했다. 한편, ITO 측에서의 수증기 투과율은, 투명 도전성 필름의 ITO 박막측을 투습 컵의 개방부에 대향시켜 납으로 시일하여, 상기와 같이 하여 구했다.

수증기 투과율 (g/(㎡·24hr·atm))=A(g/hr)/(π×0.03×0.03)×24(hr)×1atm

표 1, 2 로부터 명확하듯이, 비교예 1 ∼ 4 에 비해 실시예 1 ∼ 8 은, 컬 높이가 작고, 고온 고습의 환경하에 있어서도, 구불거림이나 컬의 발생을 억제할 수 있는 것을 알 수 있다. 또, 실시예 5 ∼ 8 에서는, 실시예 1 ∼ 4 보다 투과율이 향상되어 있고, 반사 방지 기능도 향상되어 있는 것을 알 수 있다.

본 발명의 투명 도전성 필름은, 액정 디스플레이, 일렉트로루미네센스 디스플레이 등의 새로운 디스플레이 방식이나 패널 등에 있어서의 투명 전극에 이용되는 것 이외에, 투명 물품의 대전 방지나 전자파 차단 등을 위해 적합하다.

도 1 은 본 발명의 투명 도전성 필름의 일례를 나타내는 단면도이다.

도 2 는 본 발명의 투명 도전성 필름의 일례를 나타내는 단면도이다.

도 3 은 본 발명의 투명 도전성 필름의 일례를 나타내는 단면도이다.

도 4 는 본 발명의 투명 도전성 필름의 일례를 나타내는 단면도이다.

도 5 는 본 발명의 투명 도전성 필름의 일례를 나타내는 단면도이다.

도 6 은 본 발명의 투명 도전성 필름의 일례를 나타내는 단면도이다.

도 7 은 본 발명의 투명 도전성 필름의 일례를 나타내는 단면도이다.

부호의 설명

1 투명한 필름 기재

11a 투명한 필름 기재

12a 투명한 필름 기재

11b 점착제층

2 투명 도전성 박막

3 하드코트층

4 SiOx 막

41 굴절률 1.7∼1.9 로 조정된 SiOx 막

42 굴절률 1.4∼1.49 로 조정된 SiOx 막

43 굴절률 1.5∼1.69 로 조정된 SiOx 막

5 방오층 (防汚層)

Claims

투명한 필름 기재의 일방의 면에 하드코트층을 갖고, 상기 하드코트층 상에 드라이 프로세스에 의해 형성된 두께 10∼300㎚ 의 SiOx 막을 가지며, 상기 투명한 필름 기재의 타방의 면에는 두께 20∼35㎚ 의 투명 도전성 박막을 갖고,

상기 SiOx 막 측의 수증기 투과율이 2g/(㎡·24hr·atm) 이하이고, 또한, 상기 투명 도전성 박막 측의 수증기 투과율 이상인 것을 특징으로 하는 터치 패널용 투명 도전성 필름.
제 1 항에 있어서,

상기 SiOx 막 상에, 추가로 방오층을 갖는 것을 특징으로 하는 터치 패널용 투명 도전성 필름.
제 1 항에 있어서,

상기 투명한 필름 기재가, 적어도 2 장의 투명한 필름 기재를 투명한 점착제층을 통하여 접착시킨 적층체인 것을 특징으로 하는 터치 패널용 투명 도전성 필름.
제 1 항에 있어서,

상기 투명 도전성 박막이, 인듐 주석 산화물로 이루어지는 박막인 것을 특징으로 하는 터치 패널용 투명 도전성 필름.
제 1 항에 있어서,

상기 SiOx 막의 굴절률이, 1.40∼2.00 인 것을 특징으로 하는 터치 패널용 투명 도전성 필름.
제 5 항에 있어서,

상기 SiOx 막은, 하드코트층측으로부터, 적어도, 굴절률 1.7∼1.9 로 조정된 SiOx 막 [1] 과 굴절률 1.4∼1.49 로 조정된 SiOx 막 [2] 이, 이 순서로 적층되어 있는 것을 특징으로 하는 터치 패널용 투명 도전성 필름.
제 5 항에 있어서,

상기 SiOx 막은, 하드코트층측으로부터, 굴절률 1.5∼1.69 로 조정된 SiOx 막 [3], 굴절률 1.7∼1.9 로 조정된 SiOx 막 [1] 및 굴절률 1.4∼1.49 로 조정된 SiOx 막 [2] 이, 이 순서로 3 층 적층되어 있는 것을 특징으로 하는 터치 패널용 투명 도전성 필름.
제 5 항에 있어서,

상기 SiOx 막은, 하드코트층측으로부터, 굴절률 1.7∼1.9 로 조정된 SiOx 막 [1] 및 굴절률 1.4∼1.49 로 조정된 SiOx 막 [2] 이, 이 순서로 2 회, 합계 4 층 적층되어 있는 것을 특징으로 하는 터치 패널용 투명 도전성 필름.
투명 도전성 박막을 갖는 한 쌍의 패널판을, 상기 투명 도전성 박막끼리 대향하도록, 스페이서를 통하여 대향 배치하여 이루어지는 터치 패널에 있어서,

적어도 일방의 패널판이 제 1 항 내지 제 8 항 중 어느 한 항에 기재된 투명 도전성 필름인 것을 특징으로 하는 터치 패널.
제 1 항에 있어서,

상기 SiOx 막 측의 수증기 투과율과 상기 투명 도전성 박막 측의 수증기 투과율의 차가 0 ~ 0.2g/(㎡·24hr·atm) 인 것을 특징으로 하는 터치 패널용 투명 도전성 필름.