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KR102035168B1 - 투명 전도성 필름 및 그의 제조 방법 - Google Patents

투명 전도성 필름 및 그의 제조 방법 Download PDF

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KR102035168B1 KR1020130020999A KR20130020999A KR102035168B1 KR 102035168 B1 KR102035168 B1 KR 102035168B1 KR 1020130020999 A KR1020130020999 A KR 1020130020999A KR 20130020999 A KR20130020999 A KR 20130020999A KR 102035168 B1 KR102035168 B1 KR 102035168B1
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토모오 오루이
사토루 쇼시
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Abstract

본 발명은 투명 기재와 이 투명 기재의 적어도 한쪽 면에 적층된 (C)투명전도막을 포함하는 투명 전도성 필름으로, 상기 (C)투명전도막이 상기 투명 전도성 필름의 최표층에 위치하며, 상기 투명 전도성 필름의 상기 (C)투명전도막의 적층 부분과 상기 투명 전도성 필름의 상기 (C)투명전도막의 비적층 부분의 반사율 차 및 투과율 차의 절대치가 700nm, 550nm 및 400nm의 각 파장에서 5 이하인 것을 특징으로 하는 투명 전도성 필름에 관한 것이다. 본 발명의 투명 전도성 필름에 의하면, 가시광의 단파장 영역에서 투과율이 높고, 또한 투명전도막의 패턴 형상이 드러나지 않는 터치 패널용 투명 전도성 필름, 특히 정전용량 방식의 터치 패널에 사용되는 투명 전도성 필름, 및 그의 제조 방법을 제공할 수 있다.

Description

투명 전도성 필름 및 그의 제조 방법{TRANSPARENT CONDUCTIVE FILM AND METHOD OF PRODUCING THE SAME}
본 발명은 투명 전도성 필름 및 그의 제조 방법에 관한 것으로, 더욱 구체적으로는, 가시광의 단파장 영역에서 투과율이 높고, 또한 투명전도막의 패턴 형상이 드러나지 않는 터치 패널용 투명 전도성 필름, 특히 정전용량 방식의 터치 패널에 바람직하게 사용되는 투명 전도성 필름 및 그의 제조 방법에 관한 것이다.
화상 표시부에 직접 접촉함으로써 정보를 입력할 수 있는 터치 패널은 빛을 투과하는 입력 장치를 각종 디스플레이 상에 배치한 것으로, 대표적인 형식으로는 투명 전도 기판 2장 사이에 간극을 두고 투명전도층이 대향 배치된 저항막 방식의 터치 패널이나, 투명전도막과 손가락 사이에 발생하는 정전용량의 변화를 이용한 정전용량 방식을 들 수 있다.
상기와 같은 터치 패널의 투명전도막에는 산화 주석을 도핑한 인듐 산화물(이하, 'ITO'라 약칭한다) 등이 사용되며, 이들이 유리 기재나 플라스틱 기재 등의 투명 기재상에 적층되어 투명 전도 기판을 구성한다.
투명전도막으로서 ITO 등의 금속 산화물이 적층된 투명 전도 기판에서는 가시광의 단파장 영역에서 투과율이 저하되기 때문에 누런 빛이 강해지는 경우가 많다. 이 문제를 해결하기 위해서 투명 기판과 투명전도막 사이에 굴절률이 다른 광학 적층체를 형성하는 방법이 제안되었다(특허문헌 1 참조). 이는 투명 기재의 전면에 투명전도막이 적층되는 저항막 방식의 터치 패널에서 효과가 있는 방법이다.
한편, 정전용량 방식의 터치 패널에서는 손가락의 터치 위치를 감지하기 위해서, 라인 형상으로 패턴화된 투명전도막을 구비한 투명 전도성 필름 2장이 서로 교차하도록 배치된다. 이렇게 얻은 정전용량 방식의 터치 패널은 투명전도막이 있는 장소와 없는 장소가 존재하여, 투명전도막의 유무로 반사율이나 투과율이 다르기 때문에, 2장의 투명 전도성 필름에 의해 형성되는 투명전도막의 격자상 패턴이 인식되고, 결과로서 디스플레이로서의 시인성을 저하시키는 문제가 있다.
터치 패널의 착색 방지에 관하여, 저항막 방식의 터치 패널에서는 투명 기판의 전면에 투명전도막이 적층되어 있기 때문에, 전체로서 위화감이 생기지 않을 정도로 착색 방지가 마련되어 있으면 충분했다. 이에 대하여, 정전용량 방식의 터치 패널에서는 투명전도막 자체가 인식되지 않는 수준까지 착색 등을 감소시킬 필요가 있다. 전술한 특허 문헌 1에 기재된 투명 전도 기판에서는 투명전도막의 격자상 패턴을 인식하기 어렵도록 하기 위해서는 불충분하다.
특허 문헌: 일본공개특허 제 2011-98563호 공보
전술한 바와 같이, 정전용량 방식의 터치 패널에 있어서, 투명 전도성 필름에 의해 형성되는 격자상 패턴이 인식되면, 터치 패널 디스플레이의 시인성이 저하되는 등의 바람직하지 못한 사태를 가져온다.
본 발명은 이러한 상황 하에 이루어진 것으로, 가시광의 단파장 영역에서 투과율이 높고, 또한 투명전도막의 적층 부분이 드러나지 않는 터치 패널용 투명 전도성 필름, 특히 정전용량 방식의 터치 패널에 사용되는 투명 전도성 필름, 및 그의 제조 방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.
본 발명자들은 상기 목적을 달성하기 위해서 연구를 거듭한 결과, 다음과 같은 사실을 알게 되었다.
투명 기재와 이 투명 기재의 적어도 한쪽 면에 적층된 (C)투명전도막을 포함하는 투명 전도성 필름으로, 상기 (C)투명전도막이 상기 투명 전도성 필름의 최표층에 위치하고, 상기 투명 전도성 필름의 상기 (C)투명전도막의 적층 부분과 상기 투명 전도성 필름의 상기 (C)투명전도막의 비적층 부분의 반사율 차 및 투과율 차의 절대치가 700nm, 500nm 및 400nm의 각 파장에서 특정 값 이하인 것이 그의 목적에 적합할 수 있고, 이 투명 전도성 필름은 특정의 공정을 실시하여 제작된 투명전도막 적층용 필름의 최표층에 투명전도막을 적층함으로써 제조할 수 있음을 알았다. 이러한 사실에 기초하여 본 발명을 완성하였다.
즉, 본 발명은 [1] 투명 기재의 적어도 한쪽 면의 최표층에 투명전도막을 적층한 투명 전도성 필름으로서, 상기 투명전도막의 적층 부분과 비적층 부분의 반사율 차 및 투과율 차의 절대치가 파장 700nm, 550nm 및 400nm의 각 영역에서 5 이하인 것을 특징으로 하는 투명 전도성 필름, [2] 투명 기재와 (C)투명전도막 사이에 (A)저굴절률층, 및 이 (A)저굴절률층 보다 굴절률이 큰 (B)고굴절률층을 갖는 상기 [1]항에 기재된 투명 전도성 필름, [3] (A)층의 굴절률이 1.30 이상 1.60 미만, 막 두께가 10nm 이상 150nm 미만이며, (B)층의 굴절률은 1.60 이상 2.00 미만, 막 두께는 30nm 이상 130nm 미만인 상기 [2]항에 기재된 투명 전도성 필름, 및 [4] (a)투명 기재의 적어도 한쪽 면에, 활성 에너지선 경화형 화합물을 함유하는 저굴절률층용 코팅제 및 활성 에너지선 경화형 화합물을 함유하는 고굴절률층용 코팅제를 사용하여 그 활성 에너지선 경화물로 이루어진 저굴절률층 및 고굴절률층을 갖는 투명전도막 적층용 필름을 제작하는 공정, 및 (b) 상기 공정(a)에서 얻은 투명전도막 적층용 필름의 최표층상에 투명전도막을 적층하는 공정을 포함하는 것을 특징으로 하는 상기 [1]∼[3]항 중의 어느 한 항에 기재된 투명 전도성 필름의 제조 방법을 제공하는 것이다.
본 발명은 다음과 같은 측면을 갖는다.
<1> 투명 기재와 이 투명 기재의 적어도 한쪽 면에 적층된 (C)투명전도막을 포함하는 투명 전도성 필름으로, 상기 (C)투명전도막이 상기 투명 전도성 필름의 최표층에 위치하며, 상기 투명 전도성 필름의 상기 (C)투명전도막의 적층 부분과 상기 투명 전도성 필름의 상기 (C)투명전도막의 비적층 부분의 반사율 차 및 투과율 차의 절대치가 700nm, 550nm, 및 400nm의 각 파장에서 5 이하인 것을 특징으로 하는 투명 전도성 필름,
<2> 상기<1>에 기재된 투명 전도성 필름으로, 상기 투명 기재와 상기 (C)투명전도막 사이에 (A)저굴절률층 및 (B)고굴절률층이 적층되고, 상기 (B)고굴절률층의 굴절률이 상기 (A)저굴절률층의 굴절률 보다도 큰 투명 전도성 필름,
<3> 상기 (A)저굴절률층의 굴절률이 1.30 이상 1.60 미만이며, 상기 (A)저굴절률층의 막 두께가 10nm 이상 150nm 미만이고, 또한 상기 (B)고굴절률층의 굴절률은 1.60 이상 2.00 미만이며, 상기 (B)고굴절률층의 막 두께는 30nm 이상 130nm 미만인 <2>에 기재된 투명 전도성 필름,
<4> 투명 기재와 (A)저굴절률층, (B)고굴절률층, 및 (C)투명전도막을 포함하는 투명 전도성 필름으로, 상기 투명 기재의 적어도 한쪽 면에 상기 (A)저굴절률층이 적층되고, 상기 (A)저굴절률층 위에 상기 (B)고굴절률층이 적층되며, 상기 (B)고굴절률층 위에 상기 (C)투명전도막이 적층된 <2> 또는 <3>에 기재된 투명 전도성 필름,
<5> 상기 (A)저굴절률층이 활성 에너지선 경화형 화합물과 실리카 졸, 중공 실리카 미립자, 및 다공질 실리카 미립자로 이루어진 그룹 중에서 선택된 적어도 하나를 포함하는, <2>∼<4> 중의 어느 하나에 기재된 투명 전도성 필름,
<6> 상기 (B)고굴절률층이 활성 에너지선 경화형 화합물과 금속 산화물을 포함하는 <2>∼<5> 중의 어느 하나에 기재된 투명 전도성 필름,
<7> (a)투명 기재의 적어도 한쪽 면에 (A)저굴절률층 및 (B)고굴절률층을 적층시켜 (A)저굴절률층 및 (B)고굴절률층을 갖는 투명전도막 적층용 필름을 제작하는 공정, 및 (b)상기 공정(a)에서 얻은 투명전도막 적층용 필름의 최표층상에 (C)투명전도막을 적층하는 공정을 포함하는 투명 전도성 필름의 제조 방법으로, 상기 공정(a)가 활성 에너지선 경화형 화합물을 함유하는 저굴절률층용 코팅제를 투명 기재의 적어도 한쪽 면에 도포하여 건조시킨 후, 경화시켜 상기 활성 에너지선 경화형 화합물의 경화물을 함유하는 (A)저굴절률층을 적층시키는 공정, 및 활성 에너지선 경화형 화합물을 함유하는 고굴절률층용 코팅제를 상기 (A)저굴절률층 위에 도포하여 건조시킨 후, 경화시켜 상기 활성 에너지선 경화물을 함유하는 (B)고굴절률층을 적층시키는 공정을 포함하는 것을 특징으로 하는 <1>∼<6> 중의 어느 하나에 기재된 투명 전도성 필름의 제조 방법.
본 발명에 따르면, 가시광의 단파장 영역에서 투과율이 높고, 또한 투명전도막의 패턴 형상이 드러나지 않는 터치 패널용 투명 전도성 필름, 특히 정전 용량 방식의 터치 패널에 사용되는 투명 전도성 필름, 및 그의 제조 방법을 제공할 수 있다.
도 1은 본 발명의 투명 전도성 필름에 관한 구성의 일례를 나타내는 단면 모식도이다.
우선, 본 발명의 투명 전도성 필름에 대해서 설명한다.
[투명 전도성 필름]
본 발명의 투명 전도성 필름은 투명 기재와, 이 투명 기재의 적어도 한쪽 면에 적층된 (C)투명전도막을 포함하는 투명 전도성 필름으로, 상기 (C)투명전도막이 상기 투명 전도성 필름의 최표층에 위치하며, 상기 투명 전도성 필름의 상기 (C)투명전도막의 적층 부분과 상기 투명 전도성 필름의 상기 (C)투명전도막의 비적층 부분의 반사율 차 및 투과율 차의 절대치가 700nm, 550nm 및 400nm의 각 파장에서 5 이하인 것을 특징으로 한다.
(투명 전도성 필름에서 (C)투명전도막의 적층 부분과 비적층 부분의 반사율 차 및 투과율 차의 절대치)
플라스틱 필름 등의 투명 기재 위에 투명전도막을 적층시킨 투명 전도성 필름에서는 가시광의 단파장 영역에서 투과율이 저하되기 때문에 착색을 나타내는 문제가 발생하는데, 이러한 투명 전도성 필름을 정전용량 방식의 터치 패널에 사용할 경우에 특히 문제가 된다.
본 발명자들은 그러한 문제에 대해 주의 깊게 검토한 결과, 가시광 영역 내의 소정 범위 내에서 투명전도막의 적층 부분과 비적층 부분의 반사율 차 및 투과율 차 각각의 절대치를 소정 범위 내로 함으로써, 투명전도막이 반사광 하 및 투과광 하의 어느 쪽에서도 전혀 인식되지 않는 투명 전도성 필름을 얻는 데 성공하였다.
즉, 투명 전도성 필름의 투명전도막의 적층 부분과 투명 전도성 필름의 투명전도막의 비적층 부분에서의 반사율 차 및 투과율 차의 절대치를 700nm, 550nm 및 400nm의 각 파장에서 5 이하로 함으로써, 뛰어난 투명성을 가지며, 투과광 하 및 반사광 하의 어느 쪽에서도 투명전도막이 시인((視認)되지 않는 투명 전도성 필름을 얻을 수 있다.
또한, 투명 전도성 필름에서, 투명전도막의 적층 부분과 비적층 부분에서의 반사율 차의 절대치는 투명 전도성 필름의 각 부분에 대해서 JIS K 7105에 준하여 각 파장의 반사율을 측정하여 이들 값을 기준으로 양 부분의 반사율 차의 절대치를 구할 수 있다. 투명 전도성 필름에서 투명전도막의 적층 부분과 비적층 부분에서의 투과율 차의 절대치도 마찬가지로 JIS K 7105에 준하여 구할 수 있다.
(투명 전도성 필름의 층 구성)
상기 특성을 갖는 투명 전도성 필름을 얻기 위해서는 투명 기재와 (C)투명전도막 사이에, (A)저굴절률층 및 이 (A)저굴절률층 보다 굴절률이 큰 (B)고굴절률층을 갖는 투명 전도성 필름으로 하는 것이 바람직하다. 즉, 본 발명의 투명 전도성 필름은 투명 기재와, (A)저굴절률층, (B)고굴절률층 및 (C)투명전도막을 포함하며, 상기 투명 기재와 상기 (C)투명전도막 사이에 상기 (A)저굴절률층과 상기 (B)고굴절률층이 적층되고, 상기 (B)고굴절률층의 굴절률이 상기 (A)저굴절률층의 굴절률 보다 큰 것이 바람직하다.
(C)투명전도막 아래에 상기 (A)저굴절률층(이하, '(A)층'이라고도 한다) 및 상기 (B)고굴절률층(이하에서는 '(B)층'이라고도 한다)을 형성함으로써, (A)층 및 (B)층에서 빛의 간섭 작용을 이용하여 투명 전도성 필름의 투명전도막의 적층 부분과 투명 전도성 필름의 투명전도막의 비적층 부분과의 반사율 차 및 투과율 차의 절대치가 5 이하가 되도록 조절이 용이하여 바람직하다. 또한, 이하에서 투명 기재상에 (A)저굴절률층 및 (B)고굴절률층이 형성된 필름, 즉 (C)투명전도막을 적층하기 전의 투명 기재와 (A)저굴절률층 및 (B)고굴절률층을 갖는 필름을 투명전도막 적층용 필름이라 칭하는 경우가 있다.
또한, 본 발명의 투명 전도성 필름은 투명 기재상에 (A)저굴절률층, 이 (A)저굴절률층 보다 굴절률이 큰 (B)고굴절률층, 및 (C)투명전도막이 그 순서대로 적층된 투명 전도성 필름인 것이 바람직하다.
(C)투명전도막은 일반적으로 고굴절률인 점에서, (C)투명전도막과 굴절률이 근접한 (B)고굴절률층 위에 (C)투명전도막을 적층함으로써, 에칭 등에 의해 (C)투명전도막의 일부를 제거한 경우에 투명전도막의 유무가 보다 시인되기 어렵기 때문에 바람직하다. 즉, 본 발명의 투명 전도성 필름은 상기 투명 기재와 상기 (A)저굴절률층, 상기 (B)고굴절률층, 및 (C)투명전도막을 포함하고, 상기 투명 기재상에 상기 (A)저굴절률층이 적층되며, 상기 (A)저굴절률층 위에 상기 (B)고굴절률층이 적층되고, 또한 상기 (B)고굴절률층 위, 즉 투명 전도성 필름의 최표층상에 (C)투명전도막이 적층된 것이 보다 바람직하다.
또한, 투명 기재상에 (A)층 또는 (B)층이 직접 적층될 수도 있고, 투명 기재상에 하드 코팅층, 가스차단층, 프라이머층 등을 적절히 형성한 후, 이들 층 위에 (A)층 또는 (B)층이 적층될 수도 있다.
다음에는 각 층의 구성에 대해서 설명한다.
(투명 기재)
상기 투명 전도성 필름에 사용되는 투명 기재로는 투명 플라스틱 필름이 바람직하다.
그러한 투명 플라스틱 필름은 본 발명의 효과를 갖는 한 달리 제한되지 않으며, 종래의 광학용 기재로서 알려진 플라스틱 필름 중에서 투명성을 갖는 것을 적절히 선택하여 사용할 수 있다. 예를 들면, 폴리에틸렌 텔레프탈레이트(이하에서는 'PET'라 약칭한다), 폴리부틸렌 텔레프탈레이트, 폴리에틸렌 나프탈레이트(이하에서는 'PEN'이라 약칭한다) 등의 폴리에스테르 필름, 폴리에틸렌 필름, 폴리프로필렌 필름, 셀로판, 디아세틸 셀룰로즈 필름, 트리아세틸 셀룰로즈 필름, 아세틸 셀룰로즈 부틸레이트 필름, 폴리비닐 클로라이드 필름, 폴리비닐리덴 클로라이드 필름, 폴리비닐 알콜 필름, 에틸렌-비닐 아세테이트 공중합체 필름, 폴리스티렌 필름, 폴리카보네이트 필름, 폴리메틸펜텐 필름, 폴리술폰 필름, 폴리에테르 에테르 케톤 필름, 폴리에테르술폰 필름, 폴리에테르 이미드 필름, 폴리이미드 필름, 불소 수지 필름, 폴리아미드 필름, 아크릴 수지 필름, 노르보넨계 수지 필름, 사이클로올레핀 수지 필름 등의 플라스틱 필름을 바람직하게 들 수 있다.
이들 중에서도 내열성의 관점에서 폴리에스테르 필름, 폴리카보네이트 필름, 폴리이미드 필름, 노르보넨계 수지 필름, 사이클로올레핀 수지 필름 등이 더욱 바람직하며, 필름이 공정 도중에 찢어지는 등과 같은 핸들링성도 고려하면 폴리에스테르 필름이 특히 바람직하다.
이들 투명 기재의 두께는 본 발명의 효과를 갖는 한 특별히 제한되지 않으며, 상황에 따라 적절히 선정되나, 통상 15∼300㎛, 바람직하게는 30∼250㎛ 범위이다. 또한, 이 투명 기재는 그의 표면에 형성되는 층과의 밀착성을 향상시킬 목적으로, 경우에 따라 편면 또는 양면에 산화법이나 요철화법 등에 의해 표면 처리를 할 수 있다. 또한, 프라이머 처리를 할 수도 있다. 상기 산화법으로는 예를 들면, 코로나 방전 처리, 크롬산 처리(습식), 화염 처리, 열풍 처리, 오존, 자외선 조사 처리 등이 사용된다. 요철화법으로는 예를 들면, 샌드블라스트법, 용제 처리법 등이 사용된다. 이들 표면 처리법은 투명 기재의 종류에 따라서 적절히 선택되지만, 일반적으로는 코로나 방전 처리법이 밀착성 향상 효과 및 조작성 등의 측면에서 바람직하게 사용된다.
((C)투명전도막)
본 발명의 투명 전도성 필름에서, 최표층상에 적층되는 (C)투명전도막으로는 투명성과 전기전도성을 겸비하는 재료라면 본 발명의 효과를 갖는 한 달리 제한 없이 사용할 수 있으나, 대표적인 재료로는 산화 인듐, 산화 아연, 산화 주석, 인듐-주석 복합 산화물, 주석-안티몬 복합 산화물, 아연-알루미늄 복합 산화물, 인듐-아연 복합 산화물 등의 박막이 바람직한 재료로서 언급된다. 이들 화합물 박막은 적당한 막 형성 조건을 채용함으로써 투명성과 전기전도성을 겸비한 투명전도막이 되는 것으로 알려져 있다.
(C)투명전도막의 바람직한 막 두께는 4nm 이상, 보다 바람직하게는 5nm 이상, 특히 바람직하게는 10nm 이상이며, 바람직하게는 800nm 이하, 보다 바람직하게는 500nm 이하, 특히 바람직하게는 100nm 이하이다. 즉, (C)투명전도막의 막 두께는 4∼800nm인 것이 바람직하며, 10∼100nm이 보다 바람직하다.
상기 막 두께가 4nm 미만인 경우, 연속된 박막이 형성되기 어려워 안정된 전기전도성을 얻지 못하는 경우가 있으며, 반대로 800nm을 초과하여 지나치게 두꺼워지면, 투명성이 저하되는 경우가 있다. 즉, (C)투명전도막의 막 두께가 4∼800nm이면, 연속된 박막이 형성되기 쉬우며, 또한 투명성이 저하되지 않기 때문에 바람직하다.
((A)저굴절률층)
상기 투명 전도성 필름에서 (A)저굴절률층을 형성하는 재료는 본 발명의 효과를 갖는 한 달리 한정되지 않으며, 예를 들면, 활성 에너지선 경화형 화합물을 활성 에너지선으로 경화시킨 경화물에 의해 형성되는 것이 바람직하다. 또한, 굴절률을 조정하기 위해서, 실리카 졸, 다공질 실리카 미립자, 및 중공 실리카 미립자로 이루어진 그룹 중에서 선택된 적어도 하나를 혼합시킨 활성 에너지선 경화형 화합물을 경화시킨 경화물에 의해 형성할 수도 있다. 즉, (A)층은 활성 에너지선 경화형 화합물과 실리카 졸, 다공질 실리카 미립자, 및 중공 실리카 미립자로 이루어진 그룹 중에서 선택된 적어도 하나를 포함하는 것이 보다 바람직하다.
(A)저굴절률층의 굴절률은 1.30 이상 1.60 미만인 것이 바람직하다. 상기 굴절률이 1.30 미만인 경우, (A)저굴절률층으로서 사용할 수 있는 재료 등이 한정되기 때문에, 투명 기재와의 밀착성이나 투명 전도성 필름의 투명성 등의 특성이 나빠지는 경우가 있다. 한편, 굴절률이 1.60 이상인 경우, 후술하는 (B)고굴절률층과의 굴절률 차가 작아지고, (C)투명전도막의 적층 부분을 드러나지 않게 하는 효과를 충분히 발휘하지 못하는 경우가 있다. 즉, (A)저굴절률층의 굴절률이 1.30 이상 1.60 미만이면, 투명 기재와의 밀착성이나 필름의 투명성 등의 특성이 뛰어난 재료를 사용하여 상기 저굴절률층을 형성할 수 있고, 또한 (B)고굴절률층과의 굴절률 차가 0.2 이상이 되기 때문에 투명전도막의 적층 부분을 드러나지 않게 하는 효과를 충분히 발휘할 수 있어서 바람직하다. 또한, (A)저굴절률층의 굴절률은 1.40∼1.50인 것이 보다 바람직하며, 1.45∼1.50인 것이 특히 바람직하다.
또한, (A)저굴절률층의 막 두께는 10nm 이상 150nm 미만인 것이 바람직하다. 상기 막 두께가 10nm 미만인 경우, (A)층 표면의 평활성이 나빠져 본 발명의 효과를 얻을 수 없는 경우가 있다. 한편, 상기 막 두께가 150nm 이상인 경우, 투명전도막의 적층 부분을 드러나지 않게 하는 효과를 얻을 수 없는 경우가 있다. 즉, (A)저굴절률층의 막 두께가 10nm 이상 150nm 미만이면, (A)층 표면의 평활성이 나빠지지 않으며, 또한 투명전도막의 적층 부분을 드러나지 않게 하는 효과를 얻을 수 있어서 바람직하다. 또한, (A)저굴절률층의 막 두께는 50∼130nm인 것이 보다 바람직하며, 60∼115nm인 것이 특히 바람직하다.
<활성 에너지선 경화형 화합물>
본 발명에서, (A)저굴절률층의 형성에 바람직하게 사용되는 활성 에너지선 경화형 화합물이란 전자파 또는 하전입자선 중에서 에너지 양자를 갖는 화합물, 즉 자외선 또는 전자선 등을 조사함으로써 가교 결합, 경화하는 중합성 화합물을 말한다.
그러한 활성 에너지선 경화형 화합물로는 예를 들면, 광중합성 프레폴리머 및/또는 광중합성 모노머를 들 수 있다. 또한, 중합성 불포화기 함유 유기 화합물이 결합된 실리카 미립자(유기 무기 복합 수지 화합물)도 사용할 수 있다.
상기 광중합성 프레폴리머에는 라디칼 중합형과 카티온 중합형이 있고, 라디칼 중합형의 광중합성 프레폴리머로는 예를 들면, 폴리에스테르 아크릴레이트계, 에폭시 아크릴레이트계, 우레탄 아크릴레이트계, 폴리올 아크릴레이트계 등을 들 수 있다. 여기서, 폴리에스테르 아크릴레이트계 프레폴리머로는 예를 들면, 다가 카본산과 다가 알콜의 축합에 의해 얻은 양 말단에 하이드록시기를 갖는 폴리에스테르 올리고머의 하이드록시기를 (메트)아크릴산으로 에스테르화하거나, 또는 다가 카본산에 알킬렌 옥사이드를 부가하여 얻은 올리고머의 말단 하이드록시기를 (메트)아크릴산으로 에스테르화한 화합물을 사용할 수 있다.
에폭시 아크릴레이트계 프레폴리머로는 예를 들면, 비교적 저분자량의 비스페놀형 에폭시 수지나 노볼락형 에폭시 수지의 옥시란 환에 (메트)아크릴산을 반응시켜 에스테르화한 화합물을 사용할 수 있다.
우레탄 아크릴레이트계 프레폴리머로는 예를 들면, 폴리에테르 폴리올이나, 폴리에스테르 폴리올과 폴리이소시아네이트의 반응에 의해 얻은 폴리우레탄 올리고머를 (메트)아크릴산으로 에스테르화한 화합물을 사용할 수 있다.
또한, 폴리올 아크릴레이트계 프레폴리머로는 폴리에테르 폴리올의 하이드록시기 부분을 (메트)아크릴산으로 에스테르화한 화합물을 사용할 수 있다.
이들 라디칼 중합형의 광중합성 프레폴리머는 1종을 사용하거나, 2종 이상을 조합하여 사용할 수도 있다.
한편, 카티온 중합형의 광중합성 프레폴리머로는 에폭시계 수지가 통상 사용된다. 이 에폭시계 수지로는 예를 들면, 비스페놀 수지나 노볼락 수지 등의 다가 페놀류를 에피클로로히드린 등으로 에폭시화한 화합물, 직쇄상 올레핀 화합물이나 환상 올레핀 화합물을 과산화물 등으로 산화시킨 화합물 등을 들 수 있다.
또한, 광중합성 모노머로는 예를 들면, 1,4-부탄디올 디(메트)아크릴레이트, 1,6-헥산디올 디(메트)아크릴레이트, 네오펜틸글리콜 디(메트)아크릴레이트, 폴리에틸렌글리콜 디(메트)아크릴레이트, 네오펜틸글리콜아디페이트 디(메트)아크릴레이트, 하이드록시피발린산 네오펜틸글리콜 디(메트)아크릴레이트, 디사이클로펜타닐 디(메트)아크릴레이트, 카프로락톤 변성 디사이클로펜테닐 디(메트)아크릴레이트, 에틸렌옥사이드 변성 인산 디(메트)아크릴레이트, 알릴화 사이클로헥실 디(메트)아크릴레이트, 이소시아누레이트 디(메트)아크릴레이트, 트리메틸올프로판 트리(메트)아크릴레이트, 디펜타에리스리톨 트리(메트)아크릴레이트, 프로피온산 변성 디펜타에리스리톨 트리(메트)아크릴레이트, 펜타에리스리톨 트리(메트)아크릴레이트, 프로필렌옥사이드 변성 트리메틸올프로판 트리(메트)아크릴레이트, 트리스(아크릴옥시에틸)이소시아누레이트, 프로피온산 변성 디펜타에리스리톨 펜타(메트)아크릴레이트, 디펜타에리스리톨 헥사(메트)아크릴레이트, 카프로락톤 변성 디펜타에리스리톨 헥사(메트)아크릴레이트 등의 다작용성 아크릴레이트를 들 수 있다. 이들 광중합성 모노머는 1종을 사용하거나 2종 이상을 조합하여 사용할 수도 있고, 상기 광중합성 프레폴리머와 병용할 수도 있다.
또한, 중합성 불포화기 함유 유기 화합물이 결합된 실리카 미립자(유기 무기 복합 수지 화합물)로는 평균 입경 0.005∼1㎛ 정도의 실리카 미립자 표면의 실란올기에 이 실란올기와 반응할 수 있는 작용기를 갖는 중합성 불포화기 함유 유기 화합물을 반응시킨 실리카 미립자를 사용할 수 있다. 실란올기와 반응할 수 있는 작용기를 갖는 중합성 불포화기로는 예를 들면, 라디칼 중합성의 아크릴로일기나 메타크릴로일기 등을 들 수 있다.
이들 중합성 화합물은 경우에 따라 광중합개시제를 병용할 수 있다. 이 광중합개시제로는 라디칼 중합형의 광중합성 프레폴리머나 광중합성 모노머에 대해서는 예를 들면, 벤조인, 벤조인 메틸에테르, 벤조인 에틸에테르, 벤조인 이소프로필에테르, 벤조인-n-부틸에테르, 벤조인 이소부틸에테르, 아세토페논, 디메틸아미노아세토페논, 2,2-디메톡시-2-페닐 아세토페논, 2,2-디에톡시-2-페닐 아세토페논, 2-하이드록시-2-메틸-1-페닐프로판-1-온, 1-하이드록시 사이클로헥실페닐 케톤, 2-메틸-1-[4-(메틸티오)페닐]-2-모폴리노-프로판-1-온, 4-(2-하이드록시에톡시)페닐-2(하이드록시-2-프로필)케톤, 벤조페논, p-페닐벤조페논, 4,4'-디에틸아미노벤조페논, 디클로로벤조페논, 2-메틸 안트라퀴논, 2-에틸 안트라퀴논, 2-3급 부틸 안트라퀴논, 2-아미노 안트라퀴논, 2-메틸티옥산톤, 2-에틸티옥산톤, 2-클로로티옥산톤, 2,4-디메틸티옥산톤, 2,4-디에틸티옥산톤, 벤질디메틸케탈, 아세토페논 디메틸케탈, p-디메틸아민벤조산 에스테르 등을 들 수 있다.
또한, 카티온 중합형의 광중합성 프레폴리머에 대한 광중합개시제로는 예를 들면, 방향족 술포늄 이온, 방향족 옥소술포늄 이온, 방향족 요도늄 이온 등의 오늄과 테트라플루오로보레이트, 헥사플루오로포스페이트, 헥사플루오로안티모네이트, 헥사플루오로아르세네이트 등의 음이온으로 이루어진 화합물을 들 수 있다. 이들은 1종을 사용할 수도 있고, 2종 이상을 조합하여 사용할 수도 있으며, 그 배합량은 상기 광중합성 프레폴리머 및/또는 광중합성 모노머 100질량부에 대해서 통상 0.2∼10질량부의 범위에서 선택된다.
<실리카 졸>
본 발명에 있어서, (A)저굴절률층이 실리카 졸과 활성 에너지선 경화형 화합물을 포함하는 경우, (A)저굴절률층의 형성에 사용되는 상기 실리카 졸로는 평균 입경이 0.005∼1㎛ 정도, 바람직하게는 10nm∼100nm의 실리카 미립자가 알콜계나 셀로솔브계의 유기 용매 중에 콜로이드 상태로 현탁된 콜로이드상(colloidal) 실리카를 사용하는 것이 바람직하다. 또한, 상기 평균 입경은 제타 전위 측정법에 의해 구할 수 있다.
<중공 실리카 미립자, 다공질 실리카 미립자>
본 발명에 있어서, 공극을 갖는 중공 실리카 미립자 또는 다공질 실리카 미립자와 활성 에너지선 경화형 화합물을 (A)저굴절률층의 형성에 사용할 수도 있다. 중공 실리카 미립자는 벌룬(중공) 구조를 갖는 실리카 미립자를 말하며, 벌룬 내부의 공극에 기체, 예를 들면, 굴절률이 1인 공기가 충전되어 있다. 한편, 다공질 실리카 미립자는 그의 표면에 미세한 공극을 개구 상태 또는 폐구 상태로 가지며, 전술한 굴절률 1의 공기가 그 공극 내에 충전되어 있다. 이들 중공 실리카 미립자 또는 다공질 실리카 미립자는 공극 내에 공기가 충전되어 있기 때문에, 그 자신의 굴절률이 낮은 특징이 있다. 상기 중공 실리카 미립자 또는 다공질 실리카 미립자를 도막 중에 집합체의 형성 없이 균일하게 분산한 경우, 도막의 굴절률을 저하시키는 효과가 크고, 동시에 투명성도 뛰어나다. 전술한 바와 같은 공극을 갖는 중공 실리카 미립자는 공극을 갖지 않는 통상의 콜로이드상 실리카 미립자(굴절률 n= 1.46 정도)에 비하면, 미립자 자체의 굴절률이 낮은 특징이 있다.
공극을 갖는 중공 실리카 미립자 또는 다공질 실리카 미립자는 평균 입경 5nm∼300nm 정도, 바람직하게는 5nm∼200nm, 특히 바람직하게는 10nm∼100nm의 미립자이다.
이들 미립자의 공극에 충전되어 있는 기체는 굴절률이 1인 공기인 것이 바람직하다.
본 발명에서는 상기 중공 실리카 미립자나 다공질 실리카 미립자를 활성 에너지선 경화형 화합물에 첨가한 혼합물을 사용하여 (A)층을 형성함으로써, 활성 에너지선 경화형 화합물의 경화물이 1.45 이상의 높은 굴절률을 갖는 경우라도 (A)층의 굴절률을 저하시킬 수 있다. 또한, 본 발명에서 사용하는 공극을 갖는 실리카 미립자는 평균 입경이 5nm∼300nm 정도, 바람직하게는 5nm∼200nm, 특히 바람직하게는 10nm∼100nm으로 매우 작기 때문에, 상기 실리카 미립자가 분산되어 있는 (A)층은 투명성도 뛰어나다. 또한, 전술한 평균 입경은 제타 전위 측정법에 의해 구할 수 있다.
상기 중공 실리카 미립자 및 다공질 실리카 미립자는 용매 중에 분산되어 콜로이드 상태(졸)로 되어 있는 것을 사용하는 것이 바람직하다.
((B)고굴절률층)
본 발명의 투명 전도성 필름에서, (B)고굴절률층은 전술한 (A)저굴절률층 보다 굴절률이 큰 층이다. 이 (B)고굴절률층을 형성하는 재료는 본 발명의 효과를 갖는 한 달리 한정되지 않으며, 예를 들면, 활성 에너지선 경화형 화합물과 금속 산화물을 혼합한 경화물에 의해 형성되는 것이 바람직하다. 즉, (B)층은 활성 에너지선 경화형 화합물과 금속 산화물을 함유하는 것이 바람직하다.
(B)고굴절률층의 굴절률은 1.6 이상 2.00 미만인 것이 바람직하다. 상기 굴절률이 1.60 미만인 경우, (A)저굴절률층과의 굴절률 차가 너무 작기 때문에 투명전도막의 적층 부분을 드러나지 않게 하는 효과를 충분히 발휘하지 못하는 경우가 있다. 한편, 상기 굴절률이 2.00 이상인 경우, (B)층으로서 선택할 수 있는 재료 등이 한정되기 때문에, (A)저굴절률층 등과의 밀착성이나 투명성 등의 다른 물성을 악화시키는 경우가 있다. 즉, (B)고굴절률층의 굴절률이 1.60 이상 2.00 미만이면, (A)층과의 밀착성이나 투명성 등의 물성이 뛰어난 재료를 사용하여 상기 (B)고굴절률층을 형성할 수 있고, 투명전도막의 적층 부분을 드러나지 않게 하는 효과를 충분히 발휘할 수 있어서 바람직하다.
또한, (B)고굴절률층의 굴절률은 1.60∼1.85인 것이 바람직하고, 1.65∼1.70인 것이 특히 바람직하다.
또한, (B)고굴절률층의 막 두께는 30nm 이상 130nm 미만인 것이 바람직하다. 상기 막 두께가 30nm 미만인 경우, (B)층 표면의 평활성이 불충분해져 본 발명의 효과를 얻을 수 없는 경우가 있다. 한편, 상기 막 두께가 130nm 이상인 경우, 투명전도막의 적층 부분을 드러나지 않게 하는 효과를 얻을 수 없는 경우가 있다. 즉, (B)고굴절률층의 막 두께가 30nm 이상 130nm 미만이면, (B)층 표면에 충분한 평활성을 얻을 수 있고, 투명전도막의 적층 부분을 드러나지 않게 하는 효과를 얻을 수 있어서 바람직하다. 이와 같은 관점에서 (B)고굴절률층의 막 두께는 35∼120nm인 것이 더 바람직하며, 40∼110nm인 것이 특히 바람직하다.
(B)고굴절률층의 형성에 사용되는 활성 에너지선 경화형 화합물은 전술한 (A)저굴절률층의 설명에서 언급한 활성 에너지선 경화형 화합물과 같은 물질을 사용할 수 있으며, 바람직한 예도 또한 마찬가지다.
<금속 산화물>
본 발명에서, (B)고굴절률층의 형성에 사용되는 금속 산화물은 달리 한정되지 않으며, 산화 티탄, 산화 지르코늄, 산화 탄탈, 산화 아연, 산화 인듐, 산화 하프늄, 산화 셀륨, 산화 주석, 산화 니오브, 인듐 도핑된 산화 주석(ITO), 안티몬 도핑된 산화 주석(ATO) 등을 들 수 있다.
이들 금속 산화물은 1종을 사용할 수도 있고, 2종 이상을 조합하여 사용할 수도 있다. 또한, 활성 에너지선 경화형 화합물에 대한 상기 금속 산화물의 배합 비율은 형성되는 (B)고굴절률층의 굴절률이 전술한 범위, 즉 1.60 이상 2.00 미만이 되도록 선택된다.
도 1은 본 발명의 투명 전도성 필름에 관한 구성의 일례를 나타내는 단면 모식도이다.
투명 전도성 필름(10)은 투명 기재(1)의 한쪽 면에 저굴절률층(2) 및 고굴절률층(3)의 순으로 적층된 투명전도막 적층용 필름(5)에서 고굴절률층(3) 위에 투명전도막(4)이 적층된 구성을 갖는다.
이러한 구성의 투명 전도성 필름(10)에서, 저굴절률층(2)과 고굴절률층(3) 각각의 굴절률 및 막 두께를 전술한 소정의 범위로 제어함으로써, 해당 투명 전도성 필름(10)은 투과율이 높고, 또한 투명전도막(4)의 패턴 형상이 드러나지 않게 되어 예를 들면, 터치 패널, 특히 정전용량 방식의 터치 패널 등에 바람직하게 사용된다.
다음에는 본 발명의 투명 전도성 필름의 제조 방법에 대해서 설명한다.
[투명 전도성 필름의 제조 방법]
본 발명의 투명 전도성 필름의 제조 방법은 (a) 투명 기재의 적어도 한쪽 면에 (A)저굴절률층 및 (B)고굴절률층을 적층시켜 (A)저굴절률층 및 (B)고굴절률층을 갖는 투명전도막 적층용 필름을 제작하는 공정, 및 (b) 상기 공정(a)에서 얻은 투명 전도막 적층용 필름의 최표층상에 (C)투명전도막을 적층하는 공정을 포함하는 투명 전도성 필름의 제조 방법으로, 상기 공정(a)가 활성 에너지선 경화형 화합물을 함유하는 저굴절률층용 코팅제를 투명 기재의 적어도 한쪽 면에 도포하여 건조시킨 후, 경화시켜 상기 활성 에너지선 경화형 화합물의 경화물을 함유하는 (A)저굴절률층을 적층시키는 공정, 및 활성 에너지선 경화형 화합물을 함유하는 고굴절률층용 코팅제를 상기 (A)저굴절률층 위에 도포하여 건조시킨 후, 경화시켜 상기 활성 에너지선 경화형 화합물의 경화물을 함유하는 (B)고굴절률층을 적층시키는 공정을 포함하는 것을 특징으로 한다.
이하에서는 지금까지의 내용과 중복되는 부분은 생략하고 다른 부분만을 상세히 기술한다.
((a) 투명전도막 적층용 필름을 제작하는 공정)
상기 투명 기재의 적어도 한쪽 면에 활성 에너지선 경화형 화합물을 함유하는 저굴절률층용 코팅제, 또는 활성 에너지선 경화형 화합물을 함유하는 고굴절률층용 코팅제를 소정의 용매를 사용하여 소정 농도로 희석 용해시킨 후, 종래부터 알려진 방법, 예를 들면 바 코팅법, 나이프 코팅법, 롤 코팅법, 블레이드 코팅법, 다이 코팅법, 그라비아 코팅법 등에 의해 코팅하여 도막을 형성하여 건조시킨 후, 이에 활성 에너지선을 조사하여 해당 도막을 경화시킴으로써 (A)저굴절률층 또는 (B)고굴절률층이 형성된다.
상기 저굴절률층용 코팅제로는 전술한 활성 에너지선 경화형 화합물과 용매를 함유하는 것이 바람직하며, 활성 에너지선 경화형 화합물과 실리카 졸, 중공 실리카 미립자 및 다공질 실리카 미립자로 이루어진 그룹 중에서 선택된 적어도 하나와 용매를 포함하는 것이 보다 바람직하다.
상기 저굴절률층용 코팅제가 활성 에너지선 경화형 화합물과 실리카 졸, 중공 실리카 미립자 및 다공질 실리카 미립자로 이루어진 그룹 중에서 선택된 적어도 하나와 용매를 포함하는 경우, 저굴절률층용 코팅제 중의 상기 실리카 졸, 중공 실리카 미립자 또는 다공질 실리카 미립자의 배합량은 활성 에너지선 경화형 화합물 100질량부에 대해서 50∼500질량부인 것이 바람직하며, 80∼300질량부인 것이 보다 바람직하고, 100∼250질량부인 것이 특히 바람직하다. 상기 실리카 졸, 중공 실리카 미립자, 또는 다공질 실리카 미립자를 활성 에너지선 경화형 화합물 100질량부에 대해서 50∼500질량부 배합함으로써, 본 발명의 저굴절률층용 코팅제를 사용하여 형성된 (A)층의 굴절률을 전술한 범위로 쉽게 조정할 수 있어서 바람직하다.
또한, 상기 고굴절률층용 코팅제로는 전술한 활성 에너지선 경화형 화합물, 전술한 금속 산화물, 및 용매를 포함하는 것이 바람직하다.
또한, 저굴절률층용 코팅제 및 고굴절률층용 코팅제 중의 고형분 농도는 도포가능한 정도의 점도가 되도록 조절할 수 있고, 상황에 따라서 적절히 조정할 수 있다. 예를 들면, 수득되는 (A)저굴절률층 및 (B)고굴절률층의 막 두께를 상기 범위로 조절하는 관점에서, 고형분 농도는 0.05∼10질량%인 것이 바람직하며, 0.1∼8질량%인 것이 특히 바람직하다.
저굴절률층용 코팅제 및 고굴절률층용 코팅제에 함유되는 상기 용매로는 예를 들면, 헥산, 헵탄 등의 지방족 탄화수소, 톨루엔, 크실렌 등의 방향족 탄화수소, 메틸렌 클로라이드, 에틸렌 클로라이드 등의 할로겐화 탄화수소, 메탄올, 에탄올, 프로판올, 부탄올, 프로필렌글리콜 모노메틸 에테르 등의 알콜, 아세톤, 메틸에틸 케톤, 메틸이소부틸 케톤, 2-펜타논, 이소포론, 사이클로헥사논 등의 케톤, 에틸 아세테이트, 부틸 아세테이트 등의 에스테르, 에틸 셀로솔브 등의 셀로솔브계 용매 등을 들 수 있다. 용매는 1종만을 사용할 수도 있고, 2종 이상의 용매를 병용할 수도 있다. 2종 이상의 용매를 병용하는 경우, 예를 들면 상온에서의 증기압이 다른 2종류의 용매를 병용함으로써, 도막의 건조 속도와 (A)층의 표면 평활성을 향상시킬 수 있다. 예를 들면, 20℃에서의 증기압이 1.5kPa 이상인 용매와 1.0kPa 미만인 용매를 병용하는 것이 바람직하다. 사용 비율로는 질량비로서 20℃에서의 증기압이 1.5kPa 이상인 용매: 20℃에서의 증기압이 1.0kPa 미만인 용매가 30:70∼70:30인 것이 바람직하며, 40:60∼60:40인 것이 특히 바람직하다. 상기 용매의 조합에 대한 구체적인 예로는 메틸이소부틸 케톤(20℃에서의 증기압 2.1kPa)과 사이클로헥사논(20℃에서의 증기압 0.7kPa)을 바람직하게 들 수 있다.
또한, 상기 도막의 건조는 60∼150℃에서 10초간∼10분간 정도 수행하는 것이 바람직하다.
더욱이, 활성 에너지선으로는 예를 들면, 자외선이나 전자선 등을 들 수 있다. 상기 자외선은 고압 수은 램프, 무전극 램프, 메탈 할라이드 램프, 크세논 램프 등으로 얻어지며, 조사량은 통상 100∼500mJ/cm2이고, 한편으로 전자선은 전자선 가속기 등에 의해 얻어지며, 조사량은 통상 150∼350kV이다. 이 활성 에너지선 중에서는 특히 자외선이 적합하다. 또한, 활성 에너지선으로서 전자선을 사용할 경우는 광중합개시제를 함유하지 않는 활성 에너지선 경화형 화합물을 사용하여 (A)저굴절률층 또는 (B)고굴절률층을 형성할 수 있다.
이러한 공정(a)에 의해 투명전도막 적층용 필름을 제작할 수 있다.
((b) 투명전도막 적층용 필름의 최표층에 투명전도막을 적층하는 공정)
상기 공정(a)에서 얻은 투명전도막 적층용 필름의 (A)저굴절률층 및 (B)고굴절률층이 형성된 면측에 대해서 진공증착법, 스퍼터링법, CVD법, 이온 플레이팅법, 스프레이법, 졸-겔법 등의 공지된 방법을 상기 재료의 종류나 필요 막 두께에 따라서 적절히 선택하여 (C)투명전도막을 적층함으로써 본 발명의 투명 전도성 필름을 제조할 수 있다.
상기 스퍼터링법을 사용하여 (C)투명전도막을 적층하는 경우, 화합물을 사용한 통상의 스퍼터링법, 또는 금속 타켓을 사용한 반응성 스퍼터링법 등을 채용할 수 있다. 이때, 반응성 가스로서 산소, 질소, 수증기 등을 도입하거나, 오존 첨가나 이온 어시스트 등을 병용하는 것도 효과가 있다.
또한, 해당 투명전도막은 상기와 같이 하여 막을 형성한 후, 포토리소그래피법에 의해 소정 패턴의 레지스트 마스크를 형성하고, 공지의 방법에 의해 에칭 처리를 하여 라인 형상의 패턴 등을 형성할 수 있다.
본 발명의 투명 전도성 필름은 도 1에 나타낸 바와 같이 극히 간단한 구성을 갖는 투명전도막 적층용 필름의 최표층 위에, 예를 들면 라인 형상의 패턴 등을 갖는 투명전도막을 적층한 것으로, 가시광의 단파장 영역에서 투과율이 높고, 또한 상기 투명전도막의 패턴 형상이 인식되는 일 없이, 터치 패널, 특히 정전용량 방식의 터치 패널용으로 바람직하게 사용된다.
실시예
다음으로 본 발명을 실시예에 의해 더욱 상세히 설명하나, 본 발명은 이들 예로 한정되는 것은 아니다.
또한, 굴절률은 JIS K 7142:2008의 A법에 준하여 아타고 가부시키가이샤(ATAGO AND CO.,LTD.) 제의 굴절률계를 사용하여 측정했다. 또한, 저굴절률층 및 고굴절률층의 막 두께는 엘립소미터(ellipsometer)를 사용하여 측정했다.
또한, 각 실시예에서 얻은 투명 전도성 필름에 대해 다음과 같은 평가를 하였다.
(1)반사율 차, 투과율 차
제작한 투명 전도성 필름의 (C)투명전도막 적층 부분 및 비적층 부분에서의 반사 스펙트럼, 및 투과 스펙트럼을 측정하여, 파장 700nm, 550nm 및 400nm 에서의 반사율 차 및 투과율 차의 절대치를 구했다.
반사율 및 투과율 측정기기로는 가부시키가이샤 시마즈세이사쿠쇼(Shimadzu Corporation)제, 기종명 'UV-3600'을 사용했다.
(2)육안 평가
각 실시예에 따라 가로 세로 90mm x 90mm의 투명전도막 적층용 필름을 얻고, 그 중앙에 가로 세로 60mm x 60mm의 투명전도막이 적층된 투명 전도성 필름을 얻었다. 이 필름에 대해서 육안으로 1)반사광 하, 및 2)투과광 하에서 투명전도막의 유무로 색상 변화가 있는지 어떤지를 이하의 판정 기준에 입각하여 평가했다.
(평가 조건)
1)반사광 하에서의 평가: 투명 전도성 필름을 백색 형광등에서 1m 거리에 설치하여 투명 전도성 필름에 백색 형광등을 비추고, 투명 전도성 필름에 대해서 백색 형광등과 같은 쪽에서 투명 전도성 필름으로부터 30cm 떨어진 위치에서 투명전도막의 유무에 대해 평가했다.
2)투과광 하에서의 평가: 투명 전도성 필름을 백색 형광등에서 1m 거리에 설치하여 투명 전도성 필름에 대해서 백색 형광등과 반대측에서 투명 전도성 필름 너머로 백색 형광등이 보이도록 투명 전도성 필름으로부터 30cm 떨어진 위치에서 투명전도막의 유무에 대해 평가했다.
(평가 기준)
A: 1)반사광 하 및 2)투과광 하의 어느 쪽에서도 투명전도막의 착색도 경계도 인식할 수 없음
B: 1)반사광 하 또는 2)투과광 하의 어느 쪽에선가 투명전도막 부분의 착색을 인식할 수 있음
C: 1)반사광 하 및 2)투과광 하의 어느 쪽에서도 투명전도막의 경계를 인식할 수 있음
(3) 광선투과율
각 실시예에서 얻은 투명 전도성 필름의 투명전도막 적층 부분에 대해서 JIS K 7105에 준하여 파장 550nm의 광선투과율을 측정했다. 또한, 얻어진 결과에 대해 광선투과율이 86% 이상인 경우를 A라 하고, 86% 미만을 B로서 평가했다.
조제예 L-1 저굴절률층용 코팅제 1
활성 에너지선 경화형 화합물로서 하드 코팅제[다이니치세이카 코교 가부시키가이샤(Dainichiseika Color & Chemicals Mfg.Co.,Ltd.) 제, 상품명'세이카빔(SEIKABEAM) XF-01L(NS)', 고형분 농도 100질량%, 다작용성 아크릴레이트를 함유하는 활성 에너지선 경화형 화합물 95질량%, 광중합개시제 5질량%] 100질량부, 및 실리카 졸[닛산 카가쿠 가부시키가이샤(NISSAN CHEMICAL INDUSTRIES,LTD.) 제, 상품명'PGM-ST', 평균 입경 15nm의 실리카 미립자 30질량%, 프로필렌글리콜 모노메틸 에테르 70질량%] 660질량부, 광중합개시제[BASF사 제, 상품명'이르가큐어(IRGACURE) 907', 고형분 농도 100질량%] 0.3질량부, 희석 용매로서 메틸이소부틸 케톤 5500질량부 및 사이클로헥사논 5500질량부를 가하여 균일하게 혼합하고, 고형분 농도가 약 2.5질량%인 저굴절률층용 코팅제 L-1을 제조했다.
조제예 L-2 저굴절률층 코팅제 2
희석 용매로서 메틸이소부틸 케톤 2600질량부 및 사이클로헥사논 2600질량부를 사용하는 것을 제외하고는 조제예 L-1과 동일하게 조제하여 고형분 농도가 약 5.0질량%인 저굴절률층용 코팅제 L-2를 제조했다.
조제예 L-3 저굴절률층용 코팅제 3
활성 에너지선 경화형 화합물로서 하드 코팅제[아라카와 카가쿠 코교 가부시키가이샤(ARAKAWA CHEMICAL INDUSTRIES,LTD.) 제, 상품명'빔셋트(BEAMSET) 575CB', 고형분 농도 100질량%, 우레탄 아크릴레이트를 함유하는 활성 에너지선 경화형 화합물 95질량%, 광중합개시제 5질량%] 10질량부, 및 중공 실리카 졸[닛키 쇼쿠바이 카세이 가부시키가이샤 제, 상품명'스루리아 4320', 평균입경 60nm의 중공 실리카 미립자 20질량%, 메틸이소부틸 케톤 80질량%] 50질량부, 광중합개시제[BASF사 제, 상품명'이르가큐어 907', 고형분 농도 100질량%] 0.03질량부, 희석 용매로서 메틸이소부틸 케톤 3000질량부 및 사이클로헥사논 3000질량부를 가하여 균일하게 혼합하여 고형분 농도가 약 0.3질량%인 저굴절률층용 코팅제 L-3을 제조했다.
조제예 H-1 고굴절률층용 코팅제 1
활성 에너지선 경화형 화합물로서 하드 코팅제[다이니치 세이카 코교 가부시키가이샤 제, 상품명'세이카빔 XF-01L(NS)', 고형분 농도 100질량%, 다작용성 아크릴레이트를 함유하는 활성 에너지선 경화형 화합물 95질량%, 광중합개시제 5질량%] 100질량부, 및 산화 티탄 슬러리[테이카 가부시키가이샤(TAYCA CORPORATION) 제, 평균 입경 10nm의 산화 티탄 미립자 33질량%, 프로필렌글리콜 모노메틸 에테르 67질량%] 455질량부, 광중합개시제[BASF사 제, 상품명'이르가큐어 907', 고형분 농도 100질량%] 3질량부, 희석 용매로서 메틸이소부틸 케톤 2000질량부 및 사이클로헥사논 2000질량부를 가하여 균일하게 혼합하여 고형분 농도가 약 5.6질량%인 고굴절률층용 코팅제 H-1을 제조했다.
조제예 H-2 고굴절률층용 코팅제 2
희석 용매로서 메틸이소부틸 케톤 5500질량부 및 사이클로헥사논 5500질량부를 사용한 것을 제외하고는 조제예 L-1과 동일하게 조제하여 고형분 농도가 약 2.2질량%인 고굴절률층용 코팅제 H-2를 제조했다.
실시예 1
두께 125㎛의 PET 필름[토요보세키 가부시키가이샤(TOYOBO CO.,LTD.) 제, '코스모샤인(COSMOSHINE) A4300'] 표면에 조제예 L-1에서 제조한 상기 저굴절률층용 코팅제 1을 마이어 바 #4로 도포했다. 70℃의 오븐에서 1분간 건조시킨 후, 질소 분위기 하에서 고압 수은 램프로 200mJ/cm2의 자외선을 조사하여 (A)저굴절률층 처리 PET를 얻었다. 다음에, (A)저굴절률층 위에 조제예 H-1에서 제조한 상기 고굴절률층용 코팅제 1을 마이어 바 #4로 도포했다. 70℃의 오븐에서 1분간 건조시킨 후, 질소 분위기 하에서 고압 수은 램프로 200mJ/cm2의 자외선을 조사함으로써, (A)층 위에 (B)층이 적층된 투명전도막 적층용 필름을 얻었다. 이렇게 얻은 투명전도막 적층용 필름에 ITO 타겟(산화 주석 10질량%)을 사용하여 스퍼터링을 하고, (B)고굴절률층 위에 두께 30nm의 (C)투명전도막을 형성하여 투명 전도성 필름을 제작했다.
이 투명 전도성 필름의 평가 결과를 표 1에 나타내었다.
실시예 2
조제예 L-2에서 제조한 상기 저굴절률층용 코팅제 2를 사용하여 (A)저굴절률층을 형성한 것을 제외하고는 실시예 1과 마찬가지로 실시하여 투명 전도성 필름을 제작했다.
이 투명 전도성 필름의 평가 결과를 표 1에 나타내었다.
실시예 3
조제예 H-2에서 제조한 상기 고굴절률층용 코팅제 2를 사용하여 (B)고굴절률층을 형성한 것을 제외하고는 실시예 2와 마찬가지로 실시하여 투명 전도성 필름을 제작했다.
이 투명 전도성 필름의 평가 결과를 표 1에 나타내었다.
비교예 1
상기 저굴절률층용 코팅제 2를 마이어 바 #6으로 도포한 것을 제외하고는 실시예 2와 마찬가지로 실시하여 투명 전도성 필름을 제작했다.
이 투명 전도성 필름의 평가 결과를 표 1에 나타내었다.
비교예 2
상기 고굴절률층용 코팅제 1을 마이어 바 #6으로 도포한 것을 제외하고는 실시예 2와 마찬가지로 실시하여 투명 전도성 필름을 제작했다.
이 투명 전도성 필름의 평가 결과를 표 1에 나타내었다.
비교예 3
조제예 L-3에서 제조한 상기 저굴절률층용 코팅제 3을 사용하여 저굴절률층을 형성한 것을 제외하고는 실시예 3과 마찬가지로 실시하여 투명 전도성 필름을 제작했다.
이 투명 전도성 필름의 평가 결과를 표 1에 나타내었다.
Figure 112013017530475-pat00001
표 1에서 알 수 있는 바와 같이, 400nm, 550nm 및 700nm의 각 파장에서 투명 전도성 필름의 투명전도막의 적층 부분 및 투명 전도성 필름의 비적층 부분의 반사율 차 및 투과율 차의 절대치가 5 이하인 본 발명의 투명 전도성 필름은 반사광 하 및 투과광 하의 어느 쪽에서도 투명전도막의 경계 및 착색이 인식되지 않았다.
본 발명의 투명 전도성 필름은 매우 단순한 구성의 투명전도막 적층용 필름의 최표층상에 예를 들면, 라인 형상의 패턴 등을 갖는 투명전도막을 적층시킨 것으로, 가시광의 단파장 영역에서 투과율이 높고, 또한 상기 투명전도막의 패턴 형상이 인식되는 일 없이, 터치 패널, 특히 정전용량 방식의 터치 패널용으로 적합하게 사용할 수 있다.
1 투명 기재
2 저굴절률층
3 고굴절률층
4 투명전도막
5 투명전도막 적층용 필름
10 투명 전도성 필름

Claims (4)

  1. 투명 기재와 이 투명 기재의 적어도 한쪽 면에 적층된 (C)투명전도막을 포함하는 투명 전도성 필름으로서,
    상기 (C)투명전도막이 상기 투명 전도성 필름의 최표층에 위치하며,
    상기 투명 기재와 상기 (C)투명전도막 사이에, 상기 투명 기재부터 (A)저굴절률층 및, 이 (A)저굴절률층 보다 굴절률이 큰 (B)고굴절률층이 순서대로 적층되고,
    상기 (A)저굴절률층이 활성 에너지선 경화형 화합물의 경화물이며,
    상기 (B)고굴절률층이 활성 에너지선 경화형 화합물의 경화물이고,
    상기 (A)저굴절률층의 막 두께가 10nm 이상 150 nm 미만이며,
    상기 (B)고굴절률층의 굴절률은 1.6 이상 2.00 미만이고,
    상기 (B)고굴절률층의 막 두께가 40nm 이상이며,
    상기 투명 전도성 필름의 상기 (C)투명전도막의 적층 부분과 상기 투명 전도성 필름의 상기 (C)투명전도막의 비적층 부분의 반사율 차 및 투과율 차의 절대치가 700nm, 550nm 및 400nm의 각 파장에서 5 이하인 것을 특징으로 하는 투명 전도성 필름.
  2. 삭제
  3. 제1항에 있어서,
    상기 (A)저굴절률층의 굴절률이 1.30 이상 1.60 미만이며, 상기 (B)고굴절률층의 막 두께는 40nm 이상 130nm 미만인 투명 전도성 필름.
  4. (a) 투명 기재의 적어도 한쪽 면에, (A)저굴절률층 및 (B)고굴절률층을 적층시켜 (A)저굴절률층 및 (B)고굴절률층을 갖는 투명전도막 적층용 필름을 제작하는 공정, 및 (b) 상기 공정(a)에서 얻은 투명전도막 적층용 필름의 최표층상에, (C)투명전도막을 적층하는 공정을 포함하는 투명 전도성 필름의 제조 방법으로서,
    상기 공정(a)가 활성 에너지선 경화형 화합물을 함유하는 저굴절률층용 코팅제를 투명 기재의 적어도 한쪽 면에 도포하여 건조시킨 후, 경화시켜 상기 활성 에너지선 경화형 화합물의 경화물을 함유하는 (A)저굴절률층을 적층시키는 공정, 및 활성 에너지선 경화형 화합물을 함유하는 고굴절률층용 코팅제를 상기 (A)저굴절률층 위에 도포하여 건조시킨 후, 경화시켜 상기 활성 에너지선 경화형 화합물의 경화물을 함유하는 (B)고굴절률층을 적층시키는 공정을 포함하는 것을 특징으로 하는 제1항 또는 제3항에 따른 투명 전도성 필름의 제조 방법.
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